¿Por qué los circuitos integrados deben hornearse (en el horno) antes de usarse en una placa de prototipo?

11

¿Por qué los circuitos integrados, en su mayoría QFN, deben colocarse en el horno durante aproximadamente una hora, antes de usarlos? Un tablero prototipo. ¿Es para mejorar de alguna manera la protección de los circuitos integrados contra la ESD o simplemente una forma de estimular el silicio?

Vi el proceso que se estaba realizando en una empresa de diseño de circuitos integrados.

    
pregunta mChad

4 respuestas

23

Normalmente no lo hacen. IPC / JEDEC J-STD-20 proporciona clasificaciones de nivel de sensibilidad a la humedad:

  • MSL 6 - Horneado obligatorio antes del uso
  • MSL 5A - 24 horas
  • MSL 5 - 48 horas
  • MSL 4 - 72 horas
  • MSL 3 - 168 horas
  • MSL 2A - 4 semanas
  • MSL 2 - 1 año
  • MSL 1 - Ilimitado

donde los tiempos indicados son el componente "vida útil del piso fuera de la bolsa". Si un componente es sensible a la humedad, vendrá en una bolsa antiestática etiquetada y hermética, con una tira indicadora de humedad y un desecante. Este fenómeno no es exclusivo de QFN. Este ejemplo particular es la etiqueta en una bolsa de LED PLCC blancos. También lo he visto recientemente en DFN, MSOP y TSSOP.

Laspiezassolorequierenhorneadosihanestadofueradelabolsafueradesuvidaútilfueradelabolsa,osilatiraindicadoradehumedadindicaquesehaexcedidolahumedadrequerida.

En este caso, dado que mis piezas son MSL4, desde el momento en que se abrió la bolsa, tenían 72 horas para pasar por un horno de reflujo sin hornear. Si la tira indicadora hubiera salido de la bolsa como se muestra, las partes habrían tenido que ser horneadas antes del reflujo.

    
respondido por el Matt Young
16

En general, el motivo para hornear un componente es eliminar cuidadosamente toda la humedad de la parte plástica del componente. Cuando un componente SMT pasa a través de un horno de reflujo, la temperatura del componente (obviamente) aumenta muy rápidamente, haciendo que la humedad en el interior se convierta en vapor. Esta expansión del vapor de agua puede agrietar el componente, resultando en una tabla inutilizable o lisiada.

Como se indica en la respuesta de Matt, algunos componentes son más sensibles a la absorción de humedad que otros. Una vez que los componentes han absorbido demasiada humedad, es un proceso muy tedioso para eliminar la humedad, que generalmente requiere 24 horas o más en una máquina de hornear especial. Algunas de estas máquinas hornean las piezas en una cámara de vacío, etc.

Sin embargo, si solo son prototipos de soldadura manual, no hay nada de qué preocuparse. El cuerpo del componente no se calentará lo suficiente como para vaporizar la humedad del interior. Desafortunadamente, muchos circuitos integrados que requieren cocción son QFN, BGA y otros componentes que no pueden soldarse a mano adecuadamente.

    
respondido por el TimH
4

En mi último pedido, noté que mi distribuidor de electrónica realmente ha mejorado su juego de dispositivos sensibles a la humedad. Las partes sensibles venían en bolsas selladas, junto con paquetes desecantes y papel detector de humedad, e instrucciones para hornear si están demasiado húmedas.

Entiendo por qué es posible que desee hornear suavemente antes de soldar por reflujo en un horno mucho más agresivo: de lo contrario, el agua atrapada podría hervir demasiado rápido dentro de la pieza, dañándola. No lo haría por una placa de pruebas.

    
respondido por el joeforker
4

Me pregunto qué tan probable es el fracaso.

He reflejado por infrarrojos varias tablas que han estado sentadas durante años (debido a problemas de BGA) utilizando un perfil sin plomo (alta temperatura). Precalentamiento mínimo. No vi ninguna de las cientos de partes que se abren como pajaritas en una barbacoa.

Eso no quiere decir que uno no deba seguir las instrucciones del fabricante a la letra sobre productos para consumo general (especialmente si se encuentra en el campo aeroespacial o médico), sino para los primeros prototipos de ingeniería que lo harán. nunca abandone el edificio (y ciertamente no son parte del sistema de calidad ISO) puede que no sea absolutamente esencial.

    
respondido por el Spehro Pefhany

Lea otras preguntas en las etiquetas