什么是元件烘烤,为什么在2025年它很重要?
在当今复杂的半导体供应链环境中,电子制造商经常面临需要使用长期存储的元件或从传统合作伙伴关系之外的多样化供应渠道采购的情况。 这对于行业在借鉴之前短缺所学到的教训后继续推进供应链多元化尤为重要。
我们最初在2021年全球芯片短缺期间看到对元件烘烤的询问急剧增加,当时我们正在应对新冠疫情期间的工厂关闭,同时还面临几个其他关键因素:远程工作盛行导致消费电子产品需求激增,德克萨斯州半导体工厂受到严重天气事件影响,日本瑞萨电子设施发生重大工厂火灾,以及汽车行业前所未有的需求,因为汽车制造商在疫情初期取消订单后又急于确保元件供应。
地缘政治紧张局势,特别是美国和中国之间影响半导体供应链的局势,进一步使情况复杂化,导致许多制造商在元件一旦可用时就囤积,但往往没有适当的防潮存储设施。
为什么元件需要烘烤?
如果置于环境中,所有集成电路(IC)都会受到水分渗入的影响。你可能会想,这有什么问题…如果一个元件吸收了一点水分,会有多糟糕?这怎么会影响设备的功能呢?事实上,在我们考虑暴露的设备在成品中如何运作之前,我们需要退一步,看看在印刷电路板组装(PCBA)中一个叫做回流的过程中,吸收的水分可能造成的严重问题。
什么是回流?
回流是一种焊接过程,在此过程中,元件被放置在PCB上,元件和电路板之间有一层薄薄的焊膏。整个单元被快速加热,使焊料熔化并在元件和电路板之间形成可接受的焊点。
这是一种将元件连接到PCB上非常有效的方法,但有许多变量需要复杂计算,包括:生产线速度、烤箱大小、PCB厚度和层数。这些步骤对于确保芯片和PCB不会暴露于过高温度至关重要,否则会导致在制造过程后期才发现的问题,那时可能为时已晚,无法纠正。
当电路中含有暴露的元件进行回流时会发生什么?
当安装的元件在回流过程之前预热时,温度以每秒约2°C的速度上升。浸泡和回流温度发生在220°C(430°F)左右,最高温度在240 – 250°C(460 – 480°F)之间,持续时间为40到80秒。
在此过程中,元件中包含的任何水分都会迅速转化为蒸汽,字面上会使元件爆裂。有时损坏是可见的,表现为裂缝和破损的封装,但在某些情况下需要X射线检查来检查元件是否损坏,因为不太明显。
这种效应通常被称为 “爆米花效应”,它在组装过程中并不总是可以检测到。
如何防止爆米花效应?

为了避免在回流过程中出现爆米花效应,需要在受控环境中烘烤元件,使水分以缓慢且一致的速度蒸发。
在EPS,我们有专门设计的软件控制烤箱,具有多种功能,从控制元件暴露在热中的温度和时间,到处理易碎和难以处理的元件的特殊要求,在烘烤过程中需要逐步增加温度。这确保了你的元件永远不会受到压力。元件会以你喜欢的包装(例如卷轴或托盘)返回给你,并正确干燥包装。

包含湿度指示剂和干燥剂的防潮袋。
如果我的元件是卷轴式的怎么办?
没问题。使用我们的自动处理程序,我们可以在烘烤过程之前将您的设备从卷盘上取下并放置在托盘中,然后在完成后进行贴带和重新卷盘。由于全球芯片短缺影响了从PC制造商到汽车行业的各个领域,我们正在经历对烘烤的极高需求,同时也在重新编程许多组件,因为PCBA公司正在努力满足其生产承诺。
为组件注入新生
全球芯片危机由多种原因引起,其中许多原因都因新冠疫情而加剧,因为工厂在封锁期间不得不关闭,同时人们在家工作、购物、学习和娱乐,导致对科技的需求上升,造成芯片短缺。
不幸的是,快速解决这些问题中的任何一个都不在您的控制范围内。但您能做些什么来让生产线重新运转起来呢?立即联系我们 – 我们可以为超出24个月日期代码的组件或那些您从替代分销商采购的组件注入新生。通过在我们严格控制的烘烤炉中烘烤(如果需要,还可以重新编程设备),我们可以帮助您避免一些可能影响您业务的生产线停工。
*在本文中,我们会像往常一样交替使用芯片、组件、IC和设备这些术语!

关于Ciara McCarthy
首席营销官