ทำไมต้องอบวงจรรวม (ในเตาอบ) ก่อนนำไปใช้กับบอร์ดต้นแบบ?

ทำไมวงจรรวมส่วนใหญ่เป็น QFN จำเป็นต้องวางไว้ในเตาอบประมาณหนึ่งชั่วโมงหรือมากกว่านั้นก่อนจะนำไปใช้กับบอร์ดต้นแบบ? เป็นการปรับปรุงการปกป้องไอซีต่อ ESD หรือวิธีการกระตุ้นซิลิคอนหรือไม่?

ฉันเห็นกระบวนการเสร็จสิ้นใน บริษัท ออกแบบ IC

พวกเขาไม่ปกติ IPC / JEDEC J-STD-20 ให้การจำแนกระดับความไวต่อความชื้น:

• MSL 6 - ข้อบังคับอบก่อนการใช้งาน
• MSL 5A - 24 ชั่วโมง
• MSL 5 - 48 ชั่วโมง
• MSL 4 - 72 ชั่วโมง
• MSL 3 - 168 ชั่วโมง
• MSL 2A - 4 สัปดาห์
• MSL 2 - 1 ปี
• MSL 1 - ไม่ จำกัด

เมื่อเวลาที่ระบุไว้เป็นส่วนประกอบ "พื้นชีวิตออกจากกระเป๋า" หากส่วนประกอบมีความอ่อนไหวต่อความชื้นส่วนประกอบนั้นจะอยู่ในถุงป้องกันไฟฟ้าสถิตย์ที่มีฉลากติดแน่นพร้อมแถบวัดความชื้นและสารดูดความชื้น ปรากฏการณ์นี้ไม่ได้เป็นเอกลักษณ์ของ QFN ตัวอย่างเฉพาะนี้คือฉลากบนถุงของ PLCC สีขาว ฉันเพิ่งเห็นมันใน DFN, MSOP และ TSSOP

ชิ้นส่วนต้องการการอบเท่านั้นหากออกจากถุงนอกชีวิตพื้นของพวกเขาออกจากถุงหรือแถบตัวบ่งชี้ความชื้นแสดงว่าความชื้นที่ต้องการเกิน

ในกรณีนี้เนื่องจากชิ้นส่วนของฉันคือ MSL4 ตั้งแต่เวลาที่เปิดกระเป๋าพวกเขาใช้เวลา 72 ชั่วโมงในการวิ่งผ่านเตาอบ reflow โดยไม่ต้องอบ หากแถบตัวบ่งชี้ออกมาจากกระเป๋าเหมือนที่แสดงไว้ชิ้นส่วนนั้นจะต้องได้รับการอบก่อนการ reflow

โดยทั่วไปเหตุผลในการอบส่วนประกอบคือการลบความชื้นทั้งหมดออกจากชิ้นส่วนพลาสติกของส่วนประกอบอย่างระมัดระวัง เมื่อส่วนประกอบ SMT ผ่านเตาอบแบบ reflow อุณหภูมิขององค์ประกอบ (ชัด) จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วทำให้ความชื้นภายในกลายเป็นไอน้ำ การขยายตัวของไอน้ำนี้สามารถทำให้ส่วนประกอบแตกส่งผลให้บอร์ดไม่สามารถใช้งานหรือพิการ

ตามที่ระบุไว้ในคำตอบของ Matt ส่วนประกอบบางอย่างมีความไวต่อการดูดซับความชื้นมากกว่าส่วนประกอบอื่น ๆ เมื่อส่วนประกอบดูดซับความชื้นมากเกินไปมันเป็นกระบวนการที่น่าเบื่อมากในการขจัดความชื้นซึ่งมักจะต้องใช้เวลา 24 ชั่วโมงหรือมากกว่าในเครื่องอบพิเศษ เครื่องเหล่านี้บางส่วนอบชิ้นส่วนในห้องสุญญากาศเป็นต้น

อย่างไรก็ตามหากคุณเป็นเพียงต้นแบบการบัดกรีด้วยมือไม่มีอะไรต้องกังวล ร่างกายส่วนประกอบจะไม่ร้อนพอที่จะระเหยความชื้นภายใน น่าเสียดายที่ไอซีจำนวนมากที่ต้องใช้การอบคือ QFNs, BGA และส่วนประกอบอื่น ๆ ที่ไม่สามารถบัดกรีด้วยมือได้อย่างถูกต้อง

ฉันสงสัยว่าความล้มเหลวที่อาจเกิดขึ้นจริงเป็นอย่างไร

ฉัน IR ได้ทำการรีเฟรชบอร์ดจำนวนหนึ่งซึ่งนั่งทำงานมาหลายปี (เนื่องจากปัญหาของ BGA) โดยใช้โปรไฟล์ที่ไม่มีตะกั่ว (อุณหภูมิสูง) อุ่นน้อยที่สุด ฉันไม่เห็นชิ้นส่วนใด ๆ นับร้อยที่แยกเปิดออกเหมือนวีนบนบาร์บีคิว

นั่นไม่ได้หมายความว่าเราไม่ควรทำตามคำแนะนำของผู้ผลิตกับตัวอักษรสำหรับผลิตภัณฑ์เพื่อการบริโภคทั่วไป (โดยเฉพาะถ้าคุณอยู่ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศหรือการแพทย์) แต่สำหรับต้นแบบวิศวกรรมยุคแรก ๆ ที่ไม่เคยออกจากอาคาร ของระบบคุณภาพ ISO) อาจไม่จำเป็นอย่างยิ่ง

ในการสั่งซื้อครั้งสุดท้ายของฉันฉันสังเกตเห็นว่าผู้จัดจำหน่ายอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของฉันได้ก้าวขึ้นเกมอุปกรณ์ที่ไวต่อความชื้นของพวกเขาจริงๆ ชิ้นส่วนที่บอบบางมาในถุงที่ปิดผนึกพร้อมกับซองสารดูดความชื้นและกระดาษตรวจจับความชื้นและคำแนะนำในการอบหากชื้นเกินไป

ฉันเข้าใจว่าทำไมคุณอาจต้องการอบเบา ๆ ก่อนที่จะบัดกรีบัดกรีในเตาอบที่มีความก้าวร้าวมากขึ้น: ไม่เช่นนั้นน้ำที่ขังอาจเดือดเร็วเกินไปภายในส่วนทำให้เสียหาย ฉันจะไม่ทำเพื่อเขียงหั่นขนม