PCB 裸板烘干除潮要求及形变（平面度）如何控制？

Tg≤130℃的印制板基材称作低 Tg 板；Tg=150℃±20℃的印制板基材称作中 Tg板；Tg≥170℃的印制板基材称作高 Tg 板。

PCB 裸板长期存放由于应力、温度变化导致的板面弯曲、变形，烘干除潮过程中 PCB裸板的多层不同材质结构应力在温度作用下形变及残存应力等均会使 PCB 裸板的平面度无法保证，甚至出现膨胀、分层、爆板现象。电子行业标准要求 PCB 裸板保证平面度是应为：采用自动化焊膏印刷及贴片的设备对 PCB 裸板平面度要求较高，因 PCB 裸板一旦产生翘曲形变对焊膏印刷压力控制、贴片精度及焊接可靠性将无法保证。尤其注意

近年来一些典型案例表明，这种板面翘曲甚至对 PCB 裸板自身线路连接产生应力损伤（内部蚀刻线路断路），这种内部线路损伤在制造过程甚至调试阶段都难以发现。

（1）PCB 裸板烘烤的条件与时间

采取设备焊接工艺时装焊前无论是设备焊接还是手工焊接都必须进行去湿预烘处理。目前业界一般对于 PCB 烘烤的条件与时间设定如下：

① PCB 于制造日期 2 个月内且密封良好，拆封后放置于有温度与湿度控制的环境(≦30℃/60%RH，依据 IPC-1601)下超过 5 天者，上线前需以 120±5℃烘烤 1 个小时。

② PCB 存放超过制造日期 2～6 个月，上线前需以 120±5℃烘烤 2 个小时。

③ PCB 存放超过制造日期 6～12 个月，上线前需以 120±5℃烘烤 4 个小时。

④ PCB 存放超过制造日期 12 个月以上，基本上不建议使用，因为多层板的胶合力可是会随着时间而老化的，日后可能会发生产品功能不稳等品质问题，增加市场返修的机率，而且生产的过程还有爆板及吃锡不良等风险。如果不得不使用，建议要先以 120±5℃烘烤 6 个小时，大量产前先试印锡膏投产几片确定没有焊锡性问题才继续生产；另一个不建议使用存放过久的 PCB 是因为其表面处理也会随着时间流逝而渐渐失效，以ENIG 来说，业界的保存期限为 12 个月，过了这个时效，视其沉金层的厚度而定，厚度如果较薄者，其镍层可能会因为扩散作用而出现在金层并形成氧化。

⑤ 所有烘烤完成并在防潮装置存储的 PCB 必须在 5 天内使用完毕，未加工完毕的PCB 上线前必须重新以 120±5℃再烘烤 1 个小时。

（2）PCB 裸板烘烤升温与降温

PCB 的去湿烘干不能采用急速升温的方式，而是釆用阶梯式缓慢升温（梯度升温）的升温方式，升温速率控制在 5℃～10℃/min。这不仅仅是为了顺应环氧树脂对水分子的释放特性，更重要的是为了避免急速升温造成 PCB 翘曲。同样，经过烘板排潮完毕以后，板子的降温也必须釆用缓慢降温（斜度降温）的方式，以避免“急冷”在 PCB 基材内部形成局部应力，从而导致板子翘曲。PCB 经过高温烘烤，特别是烘烤温度接近或超过基材的玻璃态转化温度（Tg）后，基材中的树脂处高度柔软的弹性状态，此时，如果采用急速冷却，板面有、无铜箔电路（或板芯内层电路）的环氧玻璃布绝缘基材之间，经历的降温速度就会产生较大的差异。这种降温速度差，会使烘烤过程中已经软化了的树脂，在有和无铜箔部位的冷却硬化速度不一致，从而形成局部应力。取板操作时烘箱温度与室温之间的温差越大，降温速度差异导致的这种应力也会越大，板面翘曲的后果也越严重！因此，PCB 裸板在实验烘箱内降温也必须采用缓慢或自然降温控制方式，待温度降至 60°C 以下后方可安全取出并经冷却残存应力释放。烘烤完成的 PCB 要求在半个工作日内完成装焊，暂时不能装焊的需包装好保存在干燥柜或防潮功能的包装材料内。

为消除 PCB 裸板烘干除潮过程中板面的翘曲、形变，ESD 智能分屉式实验级别烘箱配套了 PCB 裸板专用压板以控制烘干过程板面的形变，其次通过自然降温等工艺措施释放板面残存应力以保证 PCB 裸板烘干除潮后的板面平面度；对于要求严格的产品，PCB裸板烘烤时必须竖立放置在夹紧装置上，夹紧装置必须能在烘烤周期内为 PCB 提供足够的支撑，以防止 PCB 翘曲。仅就排除潮气而言，PCB 组件制造过程不建议把烘板的温度提升到基板的玻璃态转化温度（Tg）或 125℃以上，除非需要在排潮烘板的过程中，同时去除板子内的残余应力。通常，去应力烘板必须将温度提升到基板（例如环氧玻璃布层压板）的 Tg 温度再加 20℃以上的范围内，并严格执行梯度升温（有恒温平台）和斜度（℃/min）降温（不需要设置恒温平台）的操作规范。如果板子有轻度翘曲需要在去应力烘板过程中加以校平，还必须对板子作平放加压，或使用夹持工装压紧。显然，“去应力”烘板，也同时就完成了“排潮”烘板。