Tại sao Mạch tích hợp phải được nướng (trong lò) trước khi được sử dụng trên bảng nguyên mẫu?

Tại sao các mạch tích hợp chủ yếu là QFN, cần phải được đặt trong lò trong một giờ hoặc lâu hơn, trước khi được sử dụng trên bảng nguyên mẫu? Có phải là bằng cách nào đó cải thiện khả năng bảo vệ của IC chống lại ESD hay chỉ là một cách kích thích silicon?

Tôi thấy quá trình đang được thực hiện trong một công ty thiết kế vi mạch.

Họ không, điển hình. IPC / JEDEC J-STD-20 cung cấp phân loại độ nhạy độ ẩm:

• MSL 6 - Nướng bắt buộc trước khi sử dụng
• MSL 5A - 24 giờ
• MSL 5 - 48 giờ
• MSL 4 - 72 giờ
• MSL 3 - 168 giờ
• MSL 2A - 4 tuần
• MSL 2 - 1 năm
• MSL 1 - Không giới hạn

trong đó thời gian được liệt kê là thành phần "tuổi thọ sàn ra khỏi túi." Nếu một thành phần nhạy cảm với độ ẩm, nó sẽ được đựng trong một túi chống tĩnh được dán nhãn, kín khí, với dải chỉ thị độ ẩm và chất hút ẩm. Hiện tượng này không phải là duy nhất đối với QFN. Ví dụ cụ thể này là nhãn trên túi đèn LED PLCC màu trắng. Gần đây tôi cũng đã thấy nó trên DFN, MSOP và TSSOP.

Các bộ phận chỉ yêu cầu nướng nếu chúng đã ra khỏi túi bên ngoài tuổi thọ của chúng ra khỏi túi, hoặc dải chỉ báo độ ẩm cho biết độ ẩm cần thiết đã bị vượt quá.

Trong trường hợp này, vì các bộ phận của tôi là MSL4, kể từ khi mở túi, họ đã có 72 giờ để chạy qua lò phản chiếu mà không cần nướng. Nếu dải chỉ thị ra khỏi túi như được hiển thị, các bộ phận sẽ cần phải được nướng trước khi chỉnh lại dòng.

Nói chung, lý do để nướng một thành phần là để cẩn thận loại bỏ tất cả độ ẩm từ phần nhựa của thành phần. Khi một thành phần SMT đi qua lò nung lại, nhiệt độ của thành phần (rõ ràng) tăng rất nhanh, khiến bất kỳ hơi ẩm nào bên trong biến thành hơi nước. Sự giãn nở của hơi nước này có thể làm nứt thành phần, dẫn đến một bảng không thể sử dụng hoặc làm tê liệt.

Như đã nêu trong câu trả lời của Matt, một số thành phần nhạy cảm với sự hấp thụ độ ẩm hơn các thành phần khác. Một khi các thành phần đã hấp thụ quá nhiều độ ẩm, đó là một quá trình rất tẻ nhạt để loại bỏ độ ẩm, thường cần 24 giờ trở lên trong một máy nướng đặc biệt. Một số máy này nướng các bộ phận trong buồng chân không, v.v.

Tuy nhiên, nếu bạn chỉ là nguyên mẫu hàn tay, không có gì phải lo lắng. Cơ thể thành phần sẽ không đủ nóng để làm bốc hơi độ ẩm bên trong. Thật không may, nhiều IC yêu cầu nướng bánh là QFN, BGA và các thành phần khác không thể được hàn bằng tay.

Tôi tự hỏi làm thế nào có khả năng thất bại thực sự là.

IR tôi đã chỉnh lại một số bảng đã tồn tại trong nhiều năm (do các vấn đề về BGA) bằng cách sử dụng cấu hình không có chì (nhiệt độ cao). Làm nóng trước tối thiểu. Tôi đã không thấy bất kỳ một trong số hàng trăm bộ phận tách ra như weenies trên BBQ.

Điều đó không có nghĩa là người ta không nên làm theo hướng dẫn của nhà sản xuất thư về các sản phẩm để tiêu dùng chung (đặc biệt nếu bạn ở trong lĩnh vực hàng không vũ trụ hoặc y tế), nhưng đối với các nguyên mẫu kỹ thuật ban đầu sẽ không bao giờ rời khỏi tòa nhà (và chắc chắn không phải là một phần của hệ thống chất lượng ISO) nó có thể không thực sự cần thiết.

Trong đơn đặt hàng cuối cùng của tôi, tôi nhận thấy rằng nhà phân phối điện tử của tôi đã thực sự đẩy mạnh trò chơi thiết bị nhạy cảm với độ ẩm của họ. Các bộ phận nhạy cảm được đựng trong các túi kín, cùng với các gói hút ẩm và giấy phát hiện độ ẩm và hướng dẫn nướng nếu quá ẩm.

Tôi hiểu lý do tại sao bạn có thể muốn nướng nhẹ nhàng trước khi hàn lại trong một lò mạnh hơn nhiều: nếu không, nước bị kẹt có thể sôi quá nhanh bên trong bộ phận, làm hỏng nó. Tôi sẽ không làm điều đó cho một chiếc bánh mì.