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PCB烘烤的迷思：PCB上線前烘烤可以增加焊錫性嗎？
工作熊發現有些表面貼焊(SMT)工程師或管理者對於「PCB烘烤」有著很執著的熱愛，應該說他們對於「PCB烘烤」的觀念了解得可能並不是很透徹吧！各位如果有機會瀏覽一些與PCB和SMT相關論壇的討論串中，應該經常可以發現有人會把「PCB烘烤」當成是個解決PCB品質問題的萬靈丹，以為PCB板在上線打SMT前先烘烤一下有好無壞，認為烘烤也可以增加板子的焊錫性、潤濕性、爬錫高度等，但真的是這樣子嗎？
工作熊不得不提醒有這樣觀點的朋友，「PCB烘烤」的主要目的與功能僅在去濕/除潮以防過爐爆板，其實PCB烘烤如果過久反而容易讓其表面處理(finished)提前出現氧化，並且造成焊錫潤濕不良等反效果。
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特別是對於OSP(Organic Solderability Preservative，有機保焊膜)表面處理的板子，工作熊個人更是不建議吃錫前事先高溫烘烤，因為OSP薄膜為有機質，而且在高溫的環境下OSP反會受到破壞並出現收縮捲曲等現象，OSP在經過高溫烘烤時容易破裂並暴露出其底下原本被保護的銅層，銅層一旦暴露在大氣環境中就會開始氧化，對於焊錫性影響將非常嚴重。
至於ENIG表面處理的板子，其沉金層如果鍍得夠厚，基本上應該可以起到保護金層下面的鎳層免於快速氧化，可惜，因為現在的金子越來越貴，所以現在的沉金層都做得非常薄，ENIG的板子吃錫前事先烘烤雖然不一定會加速鎳層氧化，但卻一定會加速鎳層與金層之間的擴散作用(diffusion)，也就是「金」會往「鎳」層滲透，而「鎳」則會往「金」層滲透，這個擴散作用在常溫下雖然也會作用，但速度非常緩慢，但加熱則會加速其擴散的速率，一旦鎳擴散到了金層無法覆蓋到的位置而與空氣接觸，鎳就會出現氧化，不利後續的焊錫作業。還好就工作熊個人的了解，一般ENIG的板子烘烤對焊錫性的影響還不是非常大，也就是說烘烤的擴散作用影響還不大，但也不建議長時間高溫烘烤。
其他的HASL(噴錫)或是ImSn(化學錫、浸鍍錫)表面處理的板子，因為其IMC層(銅錫化合物)早在PCB裸板階段就已經生成，也就是在PCB焊錫前早已生成，如果再拿去高溫烘烤反而會增加這層已生成的IMC厚度，而且還可能催化其IMC從優質的Cu6Sn5化合物轉化為劣質的Cu3Sn，而IMC層雖然是焊錫完成的重要因子，但IMC層如果太厚了對焊接強度其實並不是一件好事，工作熊曾將IMC層比喻為類似於黏接兩塊磚頭之間的水泥，IMC層的厚度只要有生成且長得均勻就可以了，但是IMC層如果太厚，就會變得脆弱而容易斷裂。
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所以，話說回來，到底SMT上線前將PCB事先烘烤可以增加焊錫潤濕性是從哪邊傳出來的？因為依據以上的說明，「PCB烘烤」除了可以除濕及防止爆板防分層的好處外，「PCB烘烤」絕對無法幫助提昇PCB的焊錫性，烘烤PCB反而還有害其焊錫性。
如果零件或是板子只是輕微的氧化，在確認PCB及零件沒有受潮的情況下，可以考慮稍微提高回焊區的溫度，但是得確認品質沒有問題才能進行，這是因為金屬氧化後增加了表面能階，只要能讓熱量越過這個能階就能形成IMC。另一個方法則是使用去氧化能力更佳的助焊劑，但是要留意的是去氧化效果越好的助焊劑，通常意味者酸性越高(ph值越低)，不信的話，你可以拿廁所清潔劑來沾棉花棒擦拭一下氧化表面後再焊接，大多能焊得上錫，只是擦拭過清潔劑的地方會漸漸腐蝕。
延伸閱讀：
封裝濕敏零件烘烤常見問題整理
電路板PCB板材的結構與功用介紹
IPC-JEDEC-J-STD-033 濕敏零件的烘烤條件
何謂「銅」基地與「鎳」基地電路板(PCB)？
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訪客留言內容（Comments）
熊大您好
針對PCB烘烤,我們在意的狀況如你所言,需要去濕與防潮
通常我們是在做高低溫測試時,最後一步會將PCB烘烤過再緩慢降至常溫狀態,防止水氣殘留在PCB上
但一直都有聽SMT同仁 烘烤可以增加其焊錫性,但找不到相關實驗文獻,故無法提出反駁
謝謝
請問熊大，
我收到一回饋說，線路完成後把板件拿去烘烤，然後續流程生產至表面處理(ENEPIG)，可以改善”肩薄”(線路轉角鎳上的較薄)問題…烘烤除了去水氣，還變更了甚麼? 為什麼烘烤可以改善表面處理品質?
懇請熊大賜教，謝謝。
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请问大熊，IMC一般厚度在多少以内，认为是比较合适的？超过多少则认为太厚，会影响焊点强度？