Ciao F77,
come ben sai il bake ai PCB non fa bene, ma resta tuttavia il metodo piu diffuso per rimuovere la moisture.
Giusto non esagerare oltre i 105 °C - 120°C per 4-6 ore.
La regola suggerisce di impostare la Temperatura di Bake 25-30°C più bassi della temperatura di Tg del laminato
Dovresti però fare qualche prova (Forno e Bilancia 0,01 oppure piu sensibile) asciugando e pesando i vari tipi di PCB che fanno parte del tuo parco produzione.
Si, perchè il Maximum Acceptable Moisture Content (MAMC) nei PCB potrebbe variare proprio in funzione del tipo di PCB (Laminato), e cioè il Rapporto tra Contenuto Metallico (Rame) (Lana di Vetro) / Resina. Quest'ultima è la porzione del PCB che in pratica assorbe umidità.
Comunque, difficile stabilire il corretto MAMC, perchè dovrebbe essere il costruttore di PCB ad aiutarti a definirlo in quanto lui conosce le caratteristiche del Fabbrication (FAB del PCB ). Un po come fanno con la IPC-J-STD-020 per definire i MSL dei componenti MSD.
Però se fai qualche prova , con PCB mono-faccia, doppia-faccia, multi strato/i , schede di potenza con tante rame, ( nuove o con Shelf Time di 6 e olte mesi, ecc) ti renderai conto che a parità di temperatura e di tempo, da alcuni PCB estrai piu o meno moisture (% del peso PCB ), e qui la differenza la fanno proprio quei PCB che hanno una elevata % di resina contenuta rispetto al rame.
Di solito si usano Coupons già situati sui pannelli, si staccano e si fanno le prove secondo i TM-650 IPC vari, (IPC sta mettendo a punto il 2.6.28).
Lo puoi fare, magari in maniera un po meno precisa usando i PCB definiti ( come accennato sopra) per fare le tue prove.
La formula base da adottare sarà: Mc = Iw- Pbw/Pbw
- Moisture Content (Mc)
- Initial Weight (Iw)
- Post Bake Weight (Pbw)
Durante le prove vai pure a 125°C, prima pesi, poi metti inforno e dopo 6 ore cominci a pesare (pesare a freddo) registri il peso e poi rimetti in forno, e dopo 2 ore ripesi, e via via sino a quando il peso non cala più (Wo). Fai i tuoi conticini e vedi quanta era la Moisture presente in quel tipo di PCB, che magari avevi su scaffale da qualche mese oppure che avevi appena ricevuto.
A volte infatti, i PCB arrivano già saturi di moisture, specie se non ben imballati e se hanno viaggiato in condizioni atmosferiche avverse (Temperatura e Umidità)
Le prove sopra servono per farti un'idea circa i reali contenuti di moisture nei PCB.
Comunque, se non vogliamo che succedono danni durante il passaggio in Reflow dei vari tipi di PCB , non dobbiamo per forza azzerare la moisture, ma essere certi che il Moisture Content (Mc) sia entro certi valori %.
Le Standard IPC indicano che neii PCB il Mc non deve superare:
- sino a 260°C (Pb Free) Mc = max 0,1%
- sino a 230°C (Pb/Sn) Mc= max 0,2%
Se riusciamo a stare piu bassi, staremmo più tranquilli.
Attenzione che una volta fatto il bake, i PCB vanno usati quasi subito ( 1-2 wks) anche di piu se li sigilli in dry-pack oppure se li metti in Dry Cabinet. Quindi eseguire il Bake solo alle necessarie quantità di PCB.
- Attenzione a non impilare i PCB in pacchi superiori al 25 mm ( 1" inch)
- Accertarsi che i 105 o 120°C stabiliti, vengano raggiunti anche all'interno del pacco
- Prima di rimuovere i PCB dal forno, attendere che abbiano raggiunto la temperatura ambiente
- Temperatura e Tempo bake , se stai sotto le 6 h, usa gli stessi per tutti vari tipi di finitura
L'ideale sarebbe di usare forno a circolazione aria calda con N2 cosi limiteresti l'ossidazione (nel caso di ENIG, a volte l'Ossigeno passa oltre il lieve spessore di Au e fa in tempo ad ossidare il sottostante Nickel) , ma ripeto, se non esageri con temperatura e tempo, anche con circolazione ad aria calda si ottengono risultati accettabili.
Per il resto, concordo con F1 e altri, quando dice di prevenire il bake, Imballando, Immagazzinando, Gestendo e Utilizzando i PCB in maniera corretta.
Comunque con Pb Free, consolati, sono in tanti oramai a fare bake a tappeto per default. Sono troppe le schede che hanno rottamato causa la "Sbollatura"
..................MdL