在电子制造领域,SMT(表面贴装技术)元器件是构成各类电子产品的基础元件,如电阻、电容、电感、二极管、三极管以及各类芯片等,质量和性能直接影响到最终产品的功能和可靠性。在 SMT 贴片加工过程中,对元器件进行烘烤是重要的步骤。在元器件的生产、运输和存储过程中,不可避免地会接触到空气中的水分,导致受潮。而受潮的元器件在 SMT 贴片加工的回流焊接过程中,由于温度的升高,内部的水分会迅速汽化膨胀,产生一系列问题,如元器件爆裂、焊点空洞、虚焊、芯片内部短路等,不仅会影响产品的电气性能,还可能导致产品在后期使用中出现故障,甚至报废。通过烘烤,有效去除元器件中的水分,预防这些问题的发生,保障焊接质量,提高产品的可靠性、稳定性和使用寿命。
一、烘烤的作用
● 去除水分 :SMT 元器件在制造、封装、运输及存储环节不可避免地会接触空气中的水分子而受潮。在焊接时,元器件受热,内部水分迅速汽化膨胀,产生较大压力,易导致元器件破裂、鼓包、分层等机械损伤,引发短路、断路等电气故障。经烘烤后,元器件中的水分得以充分挥发,有效规避此类风险。
● 提高焊接质量 :烘烤能够使元器件表面的水分和杂质挥发,增强焊膏与元器件引脚之间的润湿性,从而提高焊接的可靠性,避免虚焊、假焊、焊点不饱满等焊接缺陷的产生,确保焊接点具有良好的机械强度和电气连接性能。
● 稳定元器件性能 :水分的存在会导致元器件在使用过程中出现性能漂移、参数不稳定等情况。通过烘烤去除水分,可提高元器件在工作环境中的稳定性,延长其使用寿命,保证电子产品的质量与可靠性。
二、烘烤标准
● 按防潮等级 :防潮等级不同的元器件烘烤条件差异较大。以 BGA 器件为例,通常 BGA 烘烤温度为 125℃±5℃,烘烤时间为 24 小时。而一些防潮等级较低的普通元器件,可能在 40℃+5℃/-0℃且湿度小于 5%RH 的低温烤箱内烘烤 192 小时即可。
● 按封装形式 :如 SOP、QFP、PLCC 等封装形式的 IC,一般在 125℃的温度下烘烤 8 小时;对于胶带包装的元器件,不管是否真空包装,需在温度 60℃以内烘烤 12 小时。
三、烘烤注意事项
● 温度控制 :严格按照元器件的特性和烘烤标准设定合适的温度,避免温度过高导致元器件氧化、损坏,或在内部连接处产生金属间化合物,影响焊接性;防止温度过低而无法有效去除水分。
● 时间把控 :根据元器件的类型、吸湿程度以及烘烤温度来确定合理的烘烤时间,既要确保水分充分挥发,又要防止过度烘烤对元器件造成不良影响。
● 防止静电损坏 :在烘烤过程中及烘烤后,要注意 ESD(静电敏感)保护。烘烤后环境干燥,静电更容易产生,所以烘箱应有良好的接地措施,操作人员也需佩戴防静电手套、腕带等防护装备,避免静电对元器件造成损坏。
● 合理放置元器件 :将元器件均匀地摆放在烘烤箱内,并保持一定的间距,以便热空气流通,确保烘烤效果均匀一致。避免将易燃、易挥发、易爆炸的物品放入非防爆型烘烤箱内,且不要将烘烤箱置于易燃易爆环境中工作。
四、适用的烘箱类型
● 热风循环烘箱 :这是目前较为常见的一种烘箱,它利用热风在烘箱内循环流动,使热量分布更加均匀,能够保证元器件受热均匀,提高烘烤效果。其温度控制精度较高,一般可满足 SMT 元器件烘烤的温度要求,并且容量较大,适合大批量元器件的烘烤处理。
● 真空烘箱 :真空烘箱在烘烤过程中可以抽出箱内空气,形成负压环境,有助于降低水分的沸点,使元器件内部的水分更容易挥发出来,从而提高烘烤效率和除湿效果。但真空烘箱设备成本相对较高,操作相对复杂,一般适用于对烘烤质量要求极高的特殊元器件。
SMT 元器件的烘烤是电子制造过程中的环节。严格按照烘烤标准进行操作,注意相关事项,并选择合适的烘箱,确保元器件的质量和性能,提高电子产品的整体质量和可靠性。在实际生产中,企业应根据自身的生产工艺和元器件特点,制定合理的烘烤工艺规范,加强过程控制和管理,以保障 SMT 贴片加工的顺利进行和最终产品的质量稳定。
Smt元器件烘烤标准
2025-06-11 深圳市和记AG平台娱乐官网机电科技有限公司
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