在半导体领域，PCB 板承载着芯片、电阻、电容等元件提供了物理支撑和电气连接。从智能手机、电脑到工业自动化设备、通信基站，甚至航空航天设备，都离不开 PCB 板。PCB板在生产过程中如果没有经过适当的烘烤处理，可能会导致 PCB 板层间分层、鼓泡或开裂等现象，因为PCB 板在存储或运输过程中会吸收环境中的湿气，湿气在后续的高温回流焊接过程中会迅速汽化膨胀，导致产品失效。未烘烤的 PCB 板由于表面存在湿气，会使焊接表面氧化，影响焊料的润湿性，导致焊点虚焊或不良，降低产品的可靠性和性能，甚至可能导致产品在使用过程中出现故障。
一、PCB板烘烤的作用
1、去除水分：PCB板的材料具有一定的吸水性，尤其是多层板中的树脂基材与玻璃纤维布存在天然微孔结构，容易吸收水分。在高温回流焊接等工序中，水分会迅速汽化膨胀，产生巨大的蒸汽压，导致PCB板层间分层、鼓泡或开裂。通过烘烤，可以将PCB板中的水分彻底驱除，防止水汽在高温焊接中对材料造成损害。
2、消除内应力：在PCB板的制造过程中，由于各种工艺操作，会在板材内部产生一定的内应力。烘烤能够使板材在一定的温度下进行热处理，使内应力得到释放。这有助于稳定板材的尺寸，减少在后续加工或使用过程中因内应力导致的变形。
3、改善焊接效果：湿气会使焊接表面氧化，影响焊料的润湿性，导致焊点虚焊或不良。经过烘烤后，焊盘里的水分被烘干，有效提高焊接的稳定性和可靠性，减少虚焊等焊接缺陷。
4、避免离子污染：如果PCB板中的水分没有去除，在后续的高温处理后可能形成离子污染，增加焊点周围的电化学迁移风险，导致短路或产品寿命缩短。烘烤可以减少这种离子污染的可能性，提高产品的电气性能和使用寿命。
二、为什么要烘烤
● 提高可靠性：通过去除水分和消除内应力，烘烤可以显著提高PCB板在高温焊接和后续使用过程中的可靠性，减少因湿气和内应力导致的故障。
● 改善焊接质量：烘烤后的PCB板表面更加干燥，焊料的润湿性更好，从而提高焊接质量，减少虚焊等焊接缺陷。
● 延长使用寿命：通过减少离子污染和避免爆板现象，烘烤可以有效延长PCB板的使用寿命，提高电子设备的整体性能和稳定性。
三、PCB板烘烤的工艺
1、预热阶段：一般将PCB板放入烘箱后，先进行预热，温度设置在60℃左右，保持30分钟左右。这一步骤有助于使水分均匀扩散，减少烘干时的温度冲击。
2、主烘烤阶段：预热完成后，进入主烘烤阶段。通常将温度设置在120±5℃，恒温处理。具体的烘烤时间需要根据PCB板的保存期限、厚度等因素进行动态调整。例如，对于制造日期2个月内密封拆封超过5天的PCB板，以120±5℃烘烤1小时；超过制造日期2至6个月的，以120±5℃烘烤2小时。
3、冷却阶段：烘烤完成后，进入冷却阶段。采用强制风冷的方式进行冷却，但冷却速率需要控制在≤3℃/min，以避免热应力变。形。
四、适用的烘箱
1、热风循环烘箱：
热风循环烘箱通过热风在烘箱内循环，使PCB板受热均匀。这种烘箱适用于对烘烤均匀性要求较高的PCB板，能够有效保证烘烤质量。
2、真空烘箱：
真空烘箱通过在真空环境下进行烘烤，有效减少氧气对PCB板的影响，避免氧化等问题。这对于一些对氧化敏感的PCB板或需要在高真空环境中使用的PCB板来说是非常重要的。
3、氮气烘箱：
氮气烘箱通过向烘箱内充入氮气，创造出低氧环境，避免PCB板在高温处理过程中的氧化和污染问题。这对于高精度、高性能的PCB板尤为重要。
4、红外线烘箱：
红外线烘箱利用红外线辐射加热PCB板，具有加热速度快、效率高的特点。但需要注意的是，红外线烘箱可能会对某些对红外线敏感的材料或元件产生不良影响，在使用时需要根据PCB板的具体情况进行选择。
在半导体领域，PCB 板的烘烤是不可缺少的环节。通过烘烤，有效去除水分、消除内应力、改善焊接效果以及避免离子污染，提高 PCB 板的质量和可靠性，延长产品使用寿命。不同的烘烤工艺和烘箱类型适用于不同的生产需求和 PCB 板特性，确保PCB板的质量和性能，从而提高电子产品的可靠性和使用寿命。
