Warum müssen integrierte Schaltkreise (im Ofen) gebacken werden, bevor sie auf einer Prototyp-Platine verwendet werden können?

Warum müssen integrierte Schaltkreise, hauptsächlich QFN, ungefähr eine Stunde lang in den Ofen gestellt werden, bevor sie auf einer Prototyp-Platine verwendet werden können? Soll es den Schutz der ICs gegen elektrostatische Entladungen verbessern oder nur das Silizium stimulieren?

Ich habe den Prozess in einer IC-Designfirma gesehen.

Normalerweise nicht. IPC / JEDEC J-STD-20 bietet Klassifizierungen der Feuchtigkeitsempfindlichkeitsstufe:

• MSL 6 - Vor Gebrauch backen
• MSL 5A - 24 Stunden
• MSL 5 - 48 Stunden
• MSL 4 - 72 Stunden
• MSL 3 - 168 Stunden
• MSL 2A - 4 Wochen
• MSL 2 - 1 Jahr
• MSL 1 - Unbegrenzt

wobei die angegebenen Zeiten die Komponente "Standzeit aus dem Sack" sind. Wenn eine Komponente feuchtigkeitsempfindlich ist, wird sie in einem etikettierten, luftdichten, antistatischen Beutel mit Feuchtigkeitsindikatorstreifen und Trockenmittel geliefert. Dieses Phänomen ist nicht auf QFN beschränkt. Dieses besondere Beispiel ist das Etikett auf einer Tasche mit weißen PLCC-LEDs. Ich habe es auch kürzlich bei DFN, MSOP und TSSOP gesehen.

Teile müssen nur gebacken werden, wenn sie außerhalb ihrer Standzeit aus dem Beutel entnommen wurden oder der Feuchtigkeitsanzeigestreifen anzeigt, dass die erforderliche Feuchtigkeit überschritten wurde.

In diesem Fall hatten meine Teile, da sie MSL4 sind, von dem Zeitpunkt an, als der Beutel geöffnet war, 72 Stunden Zeit, um durch einen Reflow-Ofen zu laufen, ohne gebacken zu werden. Wäre der Indikatorstreifen wie abgebildet aus dem Beutel herausgekommen, müssten die Teile vor dem Aufschmelzen gebacken werden.

Im Allgemeinen besteht der Grund für das Backen eines Bauteils darin, die gesamte Feuchtigkeit vorsichtig vom Kunststoffteil des Bauteils zu entfernen . Wenn ein SMT-Bauteil einen Reflow-Ofen durchläuft, steigt die Temperatur des Bauteils (offensichtlich) sehr schnell an, wodurch Feuchtigkeit im Inneren in Dampf umgewandelt wird. Diese Ausdehnung von Wasserdampf kann das Bauteil zerbrechen und zu einer unbrauchbaren oder verkrüppelten Platte führen.

Wie in Matts Antwort angegeben, reagieren einige Komponenten empfindlicher auf Feuchtigkeitsaufnahme als andere. Wenn die Komponenten zu viel Feuchtigkeit absorbiert haben, ist es ein sehr mühsamer Prozess, die Feuchtigkeit zu entfernen. In einer speziellen Backmaschine sind normalerweise 24 Stunden oder mehr erforderlich. Einige dieser Maschinen backen die Teile in einer Vakuumkammer usw.

Wenn Sie jedoch nur Prototypen von Hand löten, besteht kein Grund zur Sorge. Der Komponentenkörper wird nicht heiß genug, um die Feuchtigkeit im Inneren zu verdampfen. Leider sind viele ICs, die ein Backen erfordern, QFNs, BGAs und andere Komponenten, die nicht richtig von Hand gelötet werden können.

Ich frage mich, wie wahrscheinlich ein Scheitern tatsächlich ist.

Ich habe eine Reihe von Boards, die seit Jahren (aufgrund von BGA-Problemen) mit bleifreiem (Hochtemperatur-) Profil im IR-Reflow behandelt wurden. Minimales Vorheizen. Ich habe keine der Hunderte von Teilen gesehen, die sich auf einem Grill wie Winzlinge aufgespalten haben.

Das ist nicht zu sagen , man sollte nicht der Hersteller folgen Sie den Anweisungen auf das Schreiben auf Produkte für den allgemeinen Verbrauch ( vor allem , wenn Sie in der Luft- und Raumfahrt oder medizinischen Bereichen sind), aber für die frühe Engineering - Prototypen , die nie das Gebäude verlassen wird (und sind sicherlich nicht Teil des ISO-Qualitätssystems) ist möglicherweise nicht unbedingt erforderlich.

Bei meiner letzten Bestellung habe ich festgestellt, dass mein Elektronik-Distributor sein Spiel mit feuchtigkeitsempfindlichen Geräten wirklich intensiviert hat. Die empfindlichen Teile kamen in versiegelten Beuteln, zusammen mit Trockenmittelpaketen und feuchtigkeitsempfindlichem Papier und Anweisungen zum Backen, wenn sie zu feucht waren.

Ich verstehe, warum Sie vielleicht schonend backen möchten, bevor Sie in einem viel aggressiveren Ofen aufschmelzen: Andernfalls könnte das eingeschlossene Wasser im Inneren des Teils zu schnell kochen und es beschädigen. Ich würde es nicht für ein Steckbrett tun.