为什么在原型板上使用集成电路之前必须先对其进行烘烤(在烤箱中)?


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QFN集成电路

为什么将大多数为QFN的集成电路在原型板上使用之前需要在烤箱中放置一个小时左右?是要以某种方式改善IC的ESD保护还是仅仅是一种刺激硅的方法?

我看到一个IC设计公司正在完成该过程。




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如果将链接发布到您的阅读位置,这将有所帮助。
安迪(aka)2014年

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澄清“原型板”的含义也将是一件好事。您是说无焊面包板吗?还是要手工焊接元件的穿孔板?或者,您仅制造了一块普通PCB用作原型,并通过回流工艺将这些IC连接到该PCB上?
Phil Frost

@Phil Frost,用原型板的意思来说,就是特定项目的测试板,普通的PCB也可以是原型板,只是为了使您的项目正常工作。
mChad 2014年

Answers:


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他们通常不会。IPC / JEDEC J-STD-20提供湿度敏感度等级分类:

  • MSL 6 –使用前强制烘烤
  • MSL 5A – 24小时
  • MSL 5 – 48小时
  • MSL 4 – 72小时
  • MSL 3 – 168小时
  • MSL 2A – 4周
  • MSL 2 – 1年
  • MSL 1 –无限

列出的时间是“地板外的生活”组成部分。如果某个组件对湿气敏感,则将其放入带有防潮指示条和干燥剂的带标签的密封防静电袋中。这种现象并非QFN独有。这个特定的例子是一袋白色PLCC LED上的标签。我最近也在DFN,MSOP和TSSOP上看到了它。

MSL标签

仅当零件已超出包装袋的使用寿命,或已从包装袋中取出时才需要烘烤,或者湿度指示条指示已超出所需的湿度。

水分指示剂和干燥剂

在这种情况下,由于我的零件是MSL4,所以从打开袋子的那一刻起,它们有72个小时可以通过回流炉运行而无需烘烤。如果指示条从袋中出来(如图所示),则零件需要在回流之前进行烘烤。


烤多长时间?
布莱斯

@Bryce请查阅制造商文档。通常情况下,像150F一样持续12个小时以上。
马特·杨

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通常,烘烤组件的原因是要仔细清除组件塑料部分中的所有水分。当SMT组件通过回流焊炉时,组件的温度(显然)会非常快地升高,从而导致内部的任何水分转化为蒸汽。水蒸气的这种膨胀可能会使组件破裂,从而导致板无法使用或损坏。

正如马特(Matt)的回答所指出的那样,某些成分比其他成分对水分吸收更敏感。一旦组件吸收了过多的水分,去除水分是非常繁琐的过程,通常在特殊的烘焙机中需要24小时或更长时间。这些机器中的一些在真空室等中烘烤零件。

但是,如果您只是手工焊接的原型,则无需担心。 组件主体的温度将不足以蒸发内部的水分。不幸的是,许多需要烘烤的IC是QFN,BGA和其他无法正确手工焊接的组件。


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我想知道失败的可能性有多大。

我已经使用无铅(高温)型材对许多已经使用多年的电路板进行了IR回流(由于BGA问题)。最小的预热。我没有看到数百个零件像烧烤炉上的香肠一样裂开。

这并不是说不应遵循制造商的一般消费产品信中的说明(尤其是如果您在航空航天或医疗领域),而是要针对永远不会离开建筑物的早期工程原型(当然不属于该产品) ISO质量体系),这可能不是绝对必要的。


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在我的上一个订单中,我注意到我的电子产品分销商确实加强了对湿度敏感设备的游戏。敏感部件与干燥剂小包和水分检测纸一起放在密封袋中,并提供烘烤说明(如果太湿的话)。

我知道为什么您可能要在更具腐蚀性的烤箱中进行回流焊接之前先轻轻烘烤;否则,残留的水可能在零件内部沸腾得太快,从而损坏零件。我不会做面包板的。


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分销商遵循制造商的建议,因为如果客户的生产运行出现问题,他们不想被束之高阁。现在,正如您所说,对于手工焊接的原型/面包板/一次性产品,这是没有必要的。但是,如果您的原型即使在家里也要进行回流焊接,则可以,如果湿度卡上的点指示了原型,则需要对其进行预烘烤。
Brian Onn 2014年
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