Почему интегральные схемы должны быть запечены (в духовке) перед использованием на макетной плате?

Почему интегральные схемы, в основном QFN, должны быть помещены в духовку на час или около того, прежде чем они будут использованы на макетной плате? Это как-то улучшить защиту микросхем от электростатического разряда или просто способ стимулирования кремния?

Я видел процесс, который делается в компании по разработке IC.

Обычно нет. IPC / JEDEC J-STD-20 обеспечивает классификацию уровней чувствительности к влаге:

• MSL 6 - Обязательный выпекать перед использованием
• MSL 5A - 24 часа
• MSL 5 - 48 часов
• MSL 4 - 72 часа
• MSL 3 - 168 часов
• MSL 2A - 4 недели
• MSL 2 - 1 год
• MSL 1 - без ограничений

где перечисленное время является компонентом «минимальный срок службы из пакета». Если компонент чувствителен к влаге, он поставляется в герметичной антистатической упаковке с маркировкой, индикаторной полоской и осушителем. Это явление не уникально для QFN. Этот конкретный пример - этикетка на сумке белых светодиодов PLCC. Я также видел это недавно на DFN, MSOP и TSSOP.

Запрещается выпекать детали только в том случае, если они находились вне пакета вне срока их службы, или полоска индикатора влажности указывает на превышение требуемой влажности.

В этом случае, так как мои детали MSL4, с момента открытия пакета у них было 72 часа, чтобы они могли пройти через печь для оплавления без выпечки. Если бы индикаторная полоска вышла из пакета, как показано на рисунке, детали должны были быть выпечены до оплавления.

Как правило, причиной выпекания компонента является тщательное удаление всей влаги из пластиковой части компонента. Когда компонент SMT проходит через печь для оплавления, температура компонента (очевидно) очень быстро повышается, в результате чего любая влага внутри превращается в пар. Такое расширение водяного пара может привести к растрескиванию компонента, что приведет к непригодности или повреждению доски.

Как указано в ответе Мэтта, некоторые компоненты более чувствительны к поглощению влаги, чем другие. После того, как компоненты впитали слишком много влаги, удаление влаги является очень утомительным процессом, обычно требующим 24 часа или более в специальной пекарной машине. Некоторые из этих машин выпекают детали в вакуумной камере и т. Д.

Однако, если вы просто паяете прототипы, вам не о чем беспокоиться. Корпус компонента не нагреется настолько, чтобы испарить влагу внутри. К сожалению, многие микросхемы, требующие выпекания, представляют собой QFN, BGA и другие компоненты, которые нельзя правильно спаять вручную.

Интересно, насколько вероятен провал на самом деле.

Я перекрасил несколько плат, которые годами сидели (из-за проблем с BGA), используя профиль без свинца (высокая температура). Минимальный предварительный прогрев. Я не видел ни одной из сотен частей, раскалывающихся как барбекю на барбекю.

Это не значит, что не следует следовать инструкциям производителя к письму о продуктах для общего потребления (особенно, если вы работаете в аэрокосмической или медицинской областях), но следует относиться к ранним инженерным образцам, которые никогда не покинут здание (и, конечно, не являются частью системы качества ISO) это не может быть абсолютно необходимым.

По моему последнему заказу я заметил, что мой дистрибьютор электроники действительно усилил игру с чувствительными к влаге устройствами. Чувствительные части поставлялись в запечатанных пакетах вместе с пакетами с влагопоглотителем и бумагой для определения влажности, а также инструкциями для выпекания, если они слишком влажные.

Я понимаю, почему вы можете испечь осторожно перед пайкой оплавлением в гораздо более агрессивной духовке: в противном случае захваченная вода может закипеть слишком быстро внутри детали, повредив ее. Я бы не стал делать это для макета.