最近碰到很多問(wèn)題，其中一個(gè)是為什么有些SMD的零件需要烘烤？濕敏等級(MSL)是什么？常問(wèn)到的一些關(guān)于這方面的問(wèn)題并試著(zhù)回答如下：

零件重新烘烤的目的？

哪些零件需要重新烘烤？

需要烘烤多久的時(shí)間？

卷帶包裝(reel)是否可以放進(jìn)烤箱烘烤？

為何有PCB廠(chǎng)家宣稱(chēng)其低濕干燥箱可以防止濕敏零件的潮害影響，其作用何在？

干燥劑可否重復使用？

零件是否可以重復烘烤？ 是不是烘烤得越久越好？ 有沒(méi)有烘烤限制？

1. 零件重新烘烤的目的？

首先應該要先了解濕氣會(huì )對那些電子零件造成傷害？濕氣會(huì )對零件的焊腳產(chǎn)生氧化，造成焊錫性不良的后果；另外，濕氣如果進(jìn)入封裝零件的內部，如IC封裝零件，當這些零件經(jīng)過(guò)急速加熱的過(guò)程時(shí)，如Reflow，其內部的濕氣水分子會(huì )因為加熱而快速膨脹其體積，這時(shí)候如果濕氣無(wú)法有效的逸出封裝零件的內部，就會(huì )因為水分子體積的膨脹而從零件的內部撐開(kāi)造成分層(de-lamination) ，甚至從零件的內側爆開(kāi)形成爆米花(popcorn)... 等后果。

如果零件的焊腳已經(jīng)氧化，氧化基本上無(wú)法重新烘烤使其已經(jīng)氧化的焊腳回到?jīng)]有氧化前的狀態(tài)，或許可以靠電鍍的方法重新處理。 所以烘烤的最主要目的僅在去除封裝零件內部的濕氣，以避免零件流經(jīng)回流焊(reflow)時(shí)產(chǎn)生分層或爆米花的問(wèn)題。

2. 哪些零件需要重新烘烤？

就如同前述，烘烤的目的在去除零件內部的濕氣，以避免零件經(jīng)過(guò)回流焊(reflow)時(shí)產(chǎn)生分層或爆米花的問(wèn)題。 所以原則上只要是采用封裝的零件（一般泛指IC零件），特別是需要通過(guò)回流焊(reflow)的封裝零件，只要有受潮的疑慮，都應該要重新烘烤。

至于手焊零件或是經(jīng)過(guò)波峰焊(wave soldering)的封裝零件如果受潮是否也需要烘烤？ 在J-STD-033B文件中并沒(méi)有明確規定，雖然手焊及波峰焊作業(yè)比起回流焊加諸在零件本體的溫度低很多，但如果時(shí)間上允許的話(huà)，個(gè)人還是建議應該要比照J-STD-033B來(lái)烘烤受潮的封裝零件才比較妥當，畢竟其作業(yè)時(shí)的溫度還是遠遠超過(guò)水的沸點(diǎn)，還是有造成零件分層的機會(huì )。

3 卷帶包裝(reel)是否可以放進(jìn)烤箱烘烤？

根據J-STD-033B章節4.2.1及4.2.2的規定，一般的濕敏零件的包裝都必須標示其包裝是否為可以承受125℃的高溫烘烤，或是無(wú)法承受超過(guò)40℃的低溫包裝。 一般如果沒(méi)有標示就表示可以承受125℃的高溫烘烤。

如果包裝材料為低溫包裝，烘烤的時(shí)候就必須要移除所有的包裝，等烘烤完畢后再重新裝回原來(lái)的包裝。不論是高溫或低溫包裝，烘烤前都必須把原本的紙類(lèi)及塑料容器（如紙板、泡泡袋、塑料包裝... 等）挑出來(lái)，管塞(rubber band)及tray盤(pán)帶在高溫(125℃)烘烤前也必須挑出來(lái)。

4. 為何有電路板廠(chǎng)商宣稱(chēng)其低濕干燥箱可以防止濕敏零件的潮害影響，其作用何在？

根據J-STD-033B章節4.2.1.1及4.2.1.2的說(shuō)明，濕敏等級(MSL) 2, 2a, 3 的組件曝露于車(chē)間的時(shí)間如果小于12 小時(shí)，且放置于≦30°C/60%RH 環(huán)境下，只要將其放置于10%RH以下的干燥包裝或是干燥柜內，經(jīng)過(guò)5倍暴露于大氣的時(shí)間，不需經(jīng)過(guò)烘烤即可重計零件的車(chē)間時(shí)間(Floor life)。
另外，MSL 4, 5, 5a 組件曝露于車(chē)間的時(shí)間如果小于 8 小時(shí)，且放置于≦30°C/60%RH 環(huán)境下，只要將其放置于5%RH以下的干燥包裝或是干燥柜內，經(jīng)過(guò)10倍暴露于大氣的時(shí)間，不需經(jīng)過(guò)烘烤即可重計零件的車(chē)間時(shí)間(Floor life)。

所以，才會(huì )有廠(chǎng)商宣稱(chēng)，當濕敏零件開(kāi)封后未用時(shí)，可以將之放置于5%RH以下的電子干燥柜內以暫?；蛑赜嬈滠?chē)間時(shí)間。 但干燥柜的存放空間畢竟有限，建議還是在使用前才零件的開(kāi)啟干燥包裝，以確保零件不會(huì )受潮，而且還要控制工廠(chǎng)車(chē)間的溫濕度≦30°C/60%RH以?xún)取?

5. 干燥劑可否重復使用嗎？

根據J-STD-033B章節4.1.2說(shuō)明，干燥包裝內的干燥劑如果僅暴露于30°C/60%RH條件以下的工廠(chǎng)環(huán)境中，而且時(shí)間不超過(guò)30分鐘，原來(lái)的干燥劑可以重新使用。 但前提是干燥劑沒(méi)有受潮也沒(méi)有破損。

6. 零件是否可以重復烘烤？ 是不是烘烤得越久越好？ 有沒(méi)有烘烤限制？

根據J-STD-033B章節4.2.7.1的說(shuō)明，零件過(guò)度烘烤可能會(huì )導致零件氧化或生成共金(intermetallic)，進(jìn)而影響焊接以及電路板組裝的質(zhì)量，為了保證零件的焊錫性，有必要控制零件烘烤的時(shí)間和溫度。 除非供貨商有特殊的說(shuō)明，否則零件在90℃～120℃的累計烘烤時(shí)間不可以超過(guò)96個(gè)小時(shí)。 如果烘烤溫度在90℃以下，則沒(méi)有烘烤時(shí)間的限制。 烘烤溫度如果需要高于125℃，必須洽詢(xún)供貨商，否則是不被允許的。

另外，IC封裝的膠體所使用的 Compound 反復經(jīng)過(guò)高溫（>Tg(玻璃轉化溫度)）后，就會(huì )造成材料的變質(zhì)變脆，而且高溫的環(huán)境下也會(huì )讓IC內部原本形成的IMC加快其電子遷移的速度，當IMC的孔洞增加后，其原先的 wire bond 就容易脫落，造成開(kāi)路等的質(zhì)量問(wèn)題，所以烘烤的時(shí)間是否越久越好，還蠻值得商榷，至少在高溫的環(huán)境下烘烤就不是。