在电子制造领域，芯片贴片是将芯片安装到印制电路板（PCB）上的工艺步骤。芯片贴片的质量直接关系到电子产品的性能和可靠性。在芯片贴片前进行烘烤，是确保贴片质量和芯片可靠性的关键环节。
芯片在制造、运输及存储过程中，易受环境湿度影响而吸收水分。这些水分若未被去除，在贴片焊接时，高温会使水分迅速汽化膨胀，产生巨大应力，导致芯片封装开裂、焊点失效或内部电路损坏等问题，极大影响产品质量和可靠性。烘烤的目的在于去除芯片内部的水分及表面污染物，减少芯片内部应力，提高焊接性能和可靠性，确保贴片质量。
一、芯片贴片前烘烤的作用
● 去除水分 ：芯片在存储、运输过程中易吸收环境中的水分。水分在高温焊接时会汽化膨胀，导致芯片内部应力剧增，可能引发封装开裂、焊点失效、内部电路损坏等问题。烘烤能使芯片内部水分逐渐蒸发，降低焊接时的潜在风险。
● 提升焊接性能 ：烘烤过程中，芯片表面的氧化物和污染物会随水分蒸发而减少，改善芯片引脚的可焊性，使焊料能更好地与引脚结合，提高焊接质量和可靠性。
● 稳定芯片性能 ：水分的存在可能影响芯片的电气性能和长期稳定性。烘烤去除水分后，芯片在使用过程中的性能更稳定，可延长其使用寿命，对电子产品整体质量和寿命的提升意义重大。
二、芯片贴片前烘烤的注意事项
1、芯片湿敏等级 ：不同芯片的湿敏等级（MSL）不同，烘烤的温度和时间要求也不同。MSL 等级越高，对烘烤的需求越严格。例如，MSL1 级别的芯片对湿度不敏感，通常不需要烘烤；而 MSL4 级别的芯片，在拆封后 72 小时内未焊接，则需要进行烘烤。
2、控制烘烤温度和时间 ：烘烤温度和时间依芯片的材料、封装及湿敏等级而定。一般温度在 90℃到 125℃之间，累计烘烤时间不应超 96 小时，且不超供应商规定的上限。如 125℃±5℃条件下，BGA 器件烘烤时间通常不超过 24 小时。
3、检查芯片包装材料的耐温性 ：芯片的包装材料如托盘、管筒、卷带等在烘烤时可能会释放出不明气体，影响元器件的焊接。在烘烤前要确保包装材料能够承受烘烤温度。一般托盘可以在温度 125℃的条件下烘烤，但低温的托盘、管筒、卷带等，烘烤温度不能高于 60℃。
4、避免芯片氧化 ：高温烘烤可能会导致芯片端子氧化或金属间化合物生长，而造成器件虚焊等问题。必须对烘烤温度和时间加以限制，在烘烤后应尽快进行贴片操作，避免芯片在空气中长时间暴露而再次吸潮或氧化。
三、芯片贴片前烘烤的应用范围
● SMT 贴片加工 ：在 SMT 生产线中，几乎所有需要贴片的芯片在上板焊接前都需进行烘烤处理，以确保芯片的干燥度和焊接性能，避免因水分问题导致的焊接缺陷和产品质量问题。
● 芯片制造 ：芯片制造过程中，如晶圆制造、芯片封装测试等环节，为防止芯片在后续加工或使用中因水分影响性能，也会进行烘烤处理。
● 电子产品制造 ：对于对可靠性要求较高的电子产品，如航空航天、汽车电子、医疗设备等领域的芯片贴片，烘烤环节更是不可或缺，以确保产品在各种恶劣环境下的稳定运行。
四、适用的烘箱
● 热风循环烘箱 ：通过热风循环系统使热空气在烘箱内均匀流动，能够保证芯片受热均匀，提高烘烤质量。其具有较大的容积，可同时烘烤较多数量的芯片，适合大规模生产使用。但需注意选择合适的热风循环模式，以避免局部过热或温度不均匀的问题。
● 真空烘箱 ：能够在真空环境下对芯片进行烘烤，可有效降低水分的沸点，使水分更容易从芯片内部逸出，提高烘烤效率。真空环境还可以防止芯片在烘烤过程中被氧化，特别适用于对湿度敏感的高端芯片和对氧化要求严格的芯片烘烤。
芯片贴片前的烘烤是确保电子产品质量和可靠性的步骤。通过合理控制烘烤的温度、时间和条件，有效去除芯片内部的水分，提高焊接性能，降低生产风险。在实际生产中，应根据芯片的特性和相关要求，选择合适的烘箱和烘烤工艺，严格遵守烘烤的注意事项，以保证芯片贴片的质量和最终产品的性能。
