Μετά την ολοκλήρωση της συναρμολόγησης του PCBA, εάν η τελική συναρμολόγηση του προϊόντος δεν πραγματοποιηθεί αμέσως, το PCBA πρέπει να αποθηκευτεί. Αυτό αποτρέπει την παρατεταμένη έκθεση του PCBA στον αέρα, η οποία θα μπορούσε να επηρεάσει την απόδοσή του.
Λόγω των διαφορών στη διαδικασία παραγωγής των PCBA και στις συνθήκες αποθήκευσης, προ-στεγνώστε το PCB πριν από τη χρήση (συνιστάται εντός 24 ωρών). Για προϊόντα με χημική επίστρωση κασσίτερου ή αργύρου, επανασυσκευάστε τα εντός 12 ωρών μετά την αποσυσκευασία (συνιστάται). Εάν ξεπεραστεί η πραγματική διάρκεια αποθήκευσης, μπορείτε να δοκιμάσετε να τα στεγνώσετε μετά από δοκιμαστική χρήση: ελέγξτε εκ νέου ορισμένες λειτουργίες. Εάν χρειαστεί, μπορούν να χρησιμοποιηθούν και μετά τον έλεγχο.
Οι βασικές συνθήκες αποθήκευσης των PCBA είναι οι εξής:
Εφαρμογή συμορφικής επίστρωσης
Στις πλακέτες PCBA που δεν χρησιμοποιούνται για μεγάλο χρονικό διάστημα, θα πρέπει να εφαρμόζεται προστατευτική επίστρωση. Αυτή προστατεύει από την υγρασία, τη σκόνη και την οξείδωση. Παρατείνει αποτελεσματικά τη διάρκεια αποθήκευσης. Μετά την εφαρμογή της προστατευτικής επίστρωσης, η διάρκεια αποθήκευσης μπορεί να παραταθεί κατά 9 μήνες.
Συσκευασία υπό κενό
Κατά την αποθήκευση των PCBA πρέπει να αποφεύγεται η επαφή με τον αέρα και το νερό. Πρώτον, χρησιμοποιήστε σακούλες κενού για να συσκευάσετε τις πλακέτες PCBA. Κατά τη συσκευασία σε κουτί, περιβάλλετε τις πλευρές του κουτιού με ένα στρώμα μεμβράνης με φυσαλίδες. Η μεμβράνη με φυσαλίδες έχει καλή απορροφητικότητα νερού. Αυτό βοηθά πολύ στην προστασία από την υγρασία. Επίσης, απαιτούνται σφαιρίδια ξηραντικού. Στη συνέχεια, ταξινομήστε και τοποθετήστε τα, και επικολλήστε ετικέτες. Μετά τη σφράγιση, το κουτί πρέπει να φυλάσσεται μακριά από τοίχους, πάνω από το δάπεδο, σε ξηρό και αεριζόμενο χώρο. Αποφύγετε την έκθεση στο ηλιακό φως.
Έλεγχος της θερμοκρασίας και της υγρασίας στην αποθήκη
Συνιστάται η θερμοκρασία στην αποθήκη αποθήκευσης των πλακετών PCBA να διατηρείται στους 23±3°C και 55±10%RH. Ιδανικές συνθήκες αποθήκευσης: θερμοκρασία κάτω των 25°C, σχετική υγρασία κάτω του 65%, με έλεγχο της θερμοκρασίας και απουσία διαβρωτικών αερίων στο εσωτερικό περιβάλλον. Υπό αυτές τις συνθήκες, οι πλακέτες PCBA με επιφανειακές επεξεργασίες όπως ENIG, ηλεκτρολυτικό χρυσό, HASL και επαργύρωση μπορούν συνήθως να αποθηκευτούν για 6 μήνες. Οι πλακέτες PCBA με επιφανειακές επεξεργασίες όπως εμβάπτιση σε ασήμι, εμβάπτιση σε κασσίτερο και OSP μπορούν συνήθως να αποθηκευτούν για 3 μήνες.
Για τα PCB που έχουν υποβληθεί σε επεξεργασία OSP, δεδομένου ότι η προστατευτική μεμβράνη είναι λεπτή, απαιτούνται αυστηρότεροι όροι αποθήκευσης για τα PCBA.
Γιατί τα PCB που έχουν λήξει πρέπει να υποβληθούν σε θερμική επεξεργασία πριν από την SMT και τη συγκόλληση με επανακυκλοφορία
Ο κύριος σκοπός της ξήρανσης των πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB) είναι η απομάκρυνση της υγρασίας και της υγρασίας. Με αυτόν τον τρόπο απομακρύνεται το νερό που έχει απορροφηθεί στο εσωτερικό της πλακέτας ή προέρχεται από το εξωτερικό. Ορισμένα υλικά των πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων σχηματίζουν εύκολα μόρια νερού. Επίσης, οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων ενδέχεται να απορροφήσουν υγρασία από το περιβάλλον μετά από κάποιο χρονικό διάστημα αποθήκευσης. Το νερό αποτελεί μία από τις κύριες αιτίες της δημιουργίας φουσκαλών ή της αποκόλλησης των στρωμάτων στις πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων. Το νερό προκαλεί επίσης οξείδωση.
Ρυθμίσεις συνθηκών ψησίματος πλακετών PCB
- Εάν το PCB έχει παραχθεί πριν από 2 μήνες και είναι καλά σφραγισμένο, και μετά το άνοιγμά του τοποθετηθεί σε περιβάλλον με ελεγχόμενη θερμοκρασία και υγρασία (≤30°C/60%RH, σύμφωνα με το πρότυπο IPC-1601) για περισσότερο από 5 ημέρες, υποβάλετέ το σε θερμική επεξεργασία στους 120+/-5°C για 1 ώρα πριν από τη χρήση.
- Εάν το PCB παραμείνει αποθηκευμένο για διάστημα μεγαλύτερο από 2 έως 6 μήνες μετά την ημερομηνία παραγωγής, πρέπει να υποβληθεί σε θερμική επεξεργασία στους 120+/-5°C για 2 ώρες πριν από τη χρήση.
- Εάν το PCB παραμείνει αποθηκευμένο για διάστημα μεγαλύτερο από 6 έως 12 μήνες μετά την ημερομηνία παραγωγής, πρέπει να υποβληθεί σε θερμική επεξεργασία στους 120 ± 5 °C για 4 ώρες πριν από τη χρήση.
- Εάν η πλακέτα PCB αποθηκευτεί για περισσότερο από 12 μήνες μετά την ημερομηνία παραγωγής, η χρήση της ουσιαστικά δεν συνιστάται. Η αντοχή των συνδέσεων στις πολυστρωματικές πλακέτες ενδέχεται να μειωθεί με την πάροδο του χρόνου. Στη συνέχεια, ενδέχεται να προκύψουν προβλήματα ποιότητας, όπως η ασταθής λειτουργία του προϊόντος. Αυτό αυξάνει το ποσοστό επιστροφών στην αγορά. Υπάρχουν επίσης κίνδυνοι δημιουργίας φουσκάλων και κακής συγκόλλησης κατά τη διάρκεια της παραγωγής.
Όλα τα ψημένα PCB πρέπει να χρησιμοποιηθούν εντός 5 ημερών. Οποιοδήποτε ημιτελές PCB πρέπει να ξαναψηθεί στους 120+/-5 °C για 1 ώρα πριν από τη χρήση.
Μέθοδος ψησίματος PCB
Κατά το ψήσιμο πλακετών μεγάλου μεγέθους, χρησιμοποιήστε επίπεδη στοίβαξη. Ο συνιστώμενος μέγιστος αριθμός ανά στοίβα είναι 30 τεμάχια. Εντός 10 λεπτών μετά το ψήσιμο, ανοίξτε τον φούρνο, βγάλτε τις πλακέτες και απλώστε τις σε οριζόντια θέση για να κρυώσουν. Μετά το ψήσιμο, πιέστε τα με ένα εξάρτημα που αποτρέπει τη στρέβλωση. Το ψήσιμο σε όρθια θέση δεν συνιστάται για PCB μεγάλου μεγέθους, καθώς προκαλεί εύκολα στρέβλωση της πλακέτας.
Κατά το ψήσιμο μεσαίου και μικρού μεγέθους πλακετών, μπορεί να χρησιμοποιηθεί η επίπεδη στοίβαξη. Ο συνιστώμενος μέγιστος αριθμός ανά στοίβα είναι 40 τεμάχια. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί η κάθετη στοίβαξη, χωρίς περιορισμό στον αριθμό. Εντός 10 λεπτών μετά το ψήσιμο, ανοίξτε τον φούρνο, βγάλτε τις πλακέτες και απλώστε τις σε επίπεδη θέση για να κρυώσουν. Μετά το ψήσιμο, πιέστε τα με ένα εξάρτημα που αποτρέπει τη στρέβλωση.
Προφυλάξεις κατά τη διάρκεια της θερμικής επεξεργασίας των πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB)
- Η θερμοκρασία ψησίματος δεν πρέπει να υπερβαίνει το σημείο Tg του PCB. Συνήθως δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 125 °C. Ορισμένα παλαιότερα PCB που περιείχαν μόλυβδο είχαν χαμηλότερο σημείο Tg. Σήμερα, τα περισσότερα PCB χωρίς μόλυβδο έχουν Tg άνω των 150 °C.
- Τα PCB που έχουν υποστεί θερμική επεξεργασία πρέπει να χρησιμοποιηθούν το συντομότερο δυνατό. Εάν δεν καταναλωθούν πλήρως, θα πρέπει να επανασυσκευαστούν σε κενό αέρα το συντομότερο δυνατό. Εάν παραμείνουν εκτεθειμένα στο εργαστήριο για πολύ καιρό, πρέπει να υποβληθούν εκ νέου σε θερμική επεξεργασία.
- Ο φούρνος πρέπει να διαθέτει σύστημα εξαερισμού. Διαφορετικά, οι υδρατμοί που εξατμίζονται θα παραμείνουν στο εσωτερικό του και θα αυξήσουν τη σχετική υγρασία. Αυτό δεν είναι ευνοϊκό για την αφύγρανση των πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων.
- Από άποψη ποιότητας, όσο πιο καινούργιο είναι το PCB, τόσο καλύτερη είναι η ποιότητα μετά τη συγκόλληση. Ακόμη και αν τα PCB που έχουν λήξει υποβληθούν σε θερμική επεξεργασία πριν από τη χρήση, εξακολουθεί να υπάρχει κάποιος κίνδυνος για την ποιότητα.
Αξιολόγηση των συνθηκών ψησίματος
-
Όταν ανοίγετε μια σακούλα IC, ελέγξτε την κάρτα ένδειξης υγρασίας. Μια ένδειξη κάτω από 5% (μπλε) σημαίνει ότι όλα είναι φυσιολογικά. Μια ένδειξη πάνω από 5% (ροζ) σημαίνει ότι έχει απορροφηθεί υγρασία.
Η κανονική συσκευασία (υγρασία χαρτονιού μικρότερη από 5%) δείχνει ότι το IC δεν είναι υγρό και δεν χρειάζεται ξήρανση.
Η μη κανονική συσκευασία (υγρασία κάρτας άνω του 5%) υποδηλώνει ότι το IC έχει απορροφήσει υγρασία και πρέπει να υποβληθεί σε ξήρανση.
- Αφού αφαιρεθεί η σφράγιση από ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα (IC), εάν αυτό παραμείνει εκτεθειμένο σε περιβάλλον με σχετική υγρασία (RH) μεγαλύτερη από 60% για διάστημα άνω των 72 ωρών, το IC πρέπει να υποβληθεί εκ νέου σε θερμική επεξεργασία για την απομάκρυνση της απορροφηθείσας υγρασίας.
- Τα εξαρτήματα ολοκληρωμένων κυκλωμάτων που έχουν συγκολληθεί σε πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (PCB) και παραμένουν εκτεθειμένα σε θερμοκρασία δωματίου για περισσότερο από 120 ώρες (συμπεριλαμβανομένων των πλακετών που έχουν υποστεί επανεπεξεργασία) πρέπει να υποβληθούν εκ νέου σε θερμική επεξεργασία.
-
Απαιτήσεις για το πρώτο ψήσιμο:
★ Για τις περιπτώσεις 1 και 2, θερμοκρασία και χρόνος ψησίματος:
α. Θερμοκρασία φούρνου: 125 °C ±5 °C
β. Χρόνος ψησίματος IC: 24 ώρες ±1 ώρα
γ. Χρόνος ψησίματος πλακέτας: 4±1 ώρα (να ψήνεται όταν η παραλαμβανόμενη πλακέτα είναι ηλικίας άνω των 3 μηνών)
-
Συνθήκες επαναψήματος:
★ Για την περίπτωση 3, θερμοκρασία και χρόνος ψησίματος:
α. Θερμοκρασία φούρνου: 95 °C ±5 °C
β. Χρόνος θέρμανσης για IC συγκολλημένο σε πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος: 12 ώρες ±1 ώρα.
Πίνακας αναφοράς συνθηκών θέρμανσης εξαρτημάτων ολοκληρωμένων κυκλωμάτων
| Τύπος συσκευασίας | Συνθήκες ψησίματος (Επιλογή 1) | Συνθήκες ψησίματος (Επιλογή 2) | Σημειώσεις που ισχύουν |
|---|---|---|---|
| BGA | 120 °C ±5 °C × 24 ώρες | 80 °C ±5 °C × 48 ώρες | Συσκευασία υψηλής πυκνότητας, υψηλή ευαισθησία στην υγρασία |
| QFP / TSOP | 120 °C ±5 °C × 16 ώρες | 80 °C ±5 °C × 24 ώρες | Συσκευασία μέτριας ευαισθησίας στην υγρασία |
| TQFP | 120 °C ±5 °C × 12 ώρες | 80 °C ±5 °C × 20 ώρες | Λεπτότερη συσκευασία, χαμηλότερη απορρόφηση υγρασίας |
| ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗΣ | 120 °C ±5 °C × 12 ώρες | 80 °C ±5 °C × 20 ώρες | Δεν είναι IC, αλλά χρειάζεται επεξεργασία για προστασία από την υγρασία |
| Άλλα ολοκληρωμένα κυκλώματα | 120 °C ±5 °C × 12 ώρες | 80 °C ±5 °C × 20 ώρες | Γενική πρότυπη αναφορά |
Μειονεκτήματα της θερμικής επεξεργασίας των πλακετών τυπωμένων κυκλωμάτων
Το ψήσιμο επιταχύνει την οξείδωση της επιμετάλλωσης της επιφάνειας του PCB. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία και όσο μεγαλύτερος ο χρόνος ψησίματος, τόσο χειρότερα είναι τα αποτελέσματα.
Δεν συνιστάται η θερμική επεξεργασία σε υψηλή θερμοκρασία για πλακέτες με επιφανειακή επίστρωση OSP. Η μεμβράνη OSP ενδέχεται να υποβαθμιστεί ή να υποστεί βλάβη λόγω της υψηλής θερμοκρασίας. Εάν η θερμική επεξεργασία είναι απαραίτητη, χρησιμοποιήστε θερμοκρασία 105+/-5 °C. Συνιστάται να μην υπερβαίνετε τις 2 ώρες. Μετά τη θερμική επεξεργασία, χρησιμοποιήστε τις πλακέτες εντός 24 ωρών.
