En un post anterior hablé sobre el vaciado del plano de tierra en el ensamblaje de componentes electrónicos y me referí a una herramienta estadística llamada diagrama de Ishikawa. Esta herramienta ayuda a mapear un proceso y proporciona una excelente ayuda visual que ayuda a mostrar las causas potenciales de defectos y los efectos que las variables del proceso pueden tener. Este diagrama de Ishikawa en particular demostró que la pasta de soldadura puede tener un gran efecto en el vaciado. Hoy profundizaré un poco más en este tema y hablaré de cómo podemos minimizar los grandes defectos de soldadura en el plano de tierra en el ensamblaje de componentes electrónicos optimizando la pasta de soldadura.
En el mundo actual de la fabricación electrónica existen multitud de pastas de soldadura diferentes para distintas aplicaciones. Analicemos brevemente cómo afecta esto al vaciado.
La pasta de soldadura se compone aproximadamente de un 50% de fundente y un 50% de polvo de soldadura en volumen y, normalmente, de un 88-90% de metal en peso (dependiendo de la aleación y la aplicación). En lo que respecta a la opacidad, la mayor diferencia entre las pastas de soldadura es el vehículo de fundente. En el mercado existen muchas opciones diferentes de vehículos de fundente; algunos son no limpios, otros son solubles en agua y otros están clasificados como RMA. Estas formulaciones, todas ellas diseñadas para satisfacer diferentes requisitos y retos, varían significativamente. En consecuencia, algunas pastas de soldadura tienen mejores resultados que otras en lo que se refiere al vaciado.
La gran verdad (y la razón por la que se necesitan ingenieros) es que el voiding no es el único problema que gestiona un ingeniero de procesos. También debemos preocuparnos por el rendimiento de la pasta de soldadura en relación con: la impresión de características finas, los componentes de alto warpage, la mitigación/eliminación de NWO y HiP, el rendimiento de alta fiabilidad ECM y los rendimientos de primera pasada de las TIC. En otras palabras, no existe una única solución milagrosa para resolver la extensa lista de retos a los que se enfrentan a diario los fabricantes.
Profundizando aún más en la pasta de soldadura, hay factores que tienen un efecto secundario en el vaciado, como la viscosidad, la carga metálica, la aleación y el tamaño de la malla metálica (distribución del tamaño de las partículas).
Los materiales de mayor viscosidad tienden a anularse más que los de menor viscosidad. Imagina un escenario de burbujas de aire intentando escapar de la miel frente a burbujas de aire intentando escapar del agua.
La carga metálica afecta a la viscosidad del material y, por lo tanto, al rendimiento de anulación del BTC.
El tipo de aleación afecta a la energía de humectación. Los materiales sin Pb ya no son tan sencillos como antes, cuando la SAC305 era la elección definitiva de muchos ensambladores. Ahora disponemos de SAC405, SAC305, SAC105, opciones de bajo contenido en Ag para ahorrar costes y aleaciones SAC con dopantes para aumentar la fiabilidad de la unión soldada. La energía de humectación, o la fuerza de humectación, de la aleación puede tener un efecto drástico en el rendimiento de anulación. En esencia, cuanto mayor sea la energía de humectación, mejores serán los resultados de anulación de BTC.
La distribución del tamaño de las partículas también puede influir.
Es importante tener en cuenta simultáneamente todos los aspectos y características de una pasta de soldar a la hora de determinar cómo reducir el voiding en su gran montaje de componentes de plano de tierra. Puede resultar bastante complicado. La buena noticia es que nuestros ingenieros de soporte técnico aquí en Indium Corporation han investigado a fondo estos temas y pueden recomendar la pasta de soldadura adecuada para permitirle reducir el vaciado BTC en sus ensamblajes. Además, nuestros científicos de formulación han desarrollado las pastas de soldar Indium10.1 e Indium8.9HF, dos de los mejores vehículos de flujo de pasta de soldar sin Pb y sin limpieza del mercado para este reto, muy dignos de su evaluación.
La próxima vez que nos veamos investigaré cómo el diseño de la placa de circuito impreso (PWB) puede afectar a los niveles de anulación de BTC. ¿¡No te encanta!?
