En una entrada anterior hablé sobre la formación de grandes huecos en el plano de masa en el montaje electrónico y mencioné una herramienta estadística denominada «diagrama de Ishikawa». Esta herramienta ayuda a trazar un proceso y ofrece una excelente ayuda visual que permite mostrar las posibles causas de los defectos y los efectos que pueden tener las variables del proceso. Este diagrama de Ishikawa en concreto mostraba que el diseño de las placas de circuito impreso (PWB) puede tener un gran impacto en la formación de huecos. Hoy profundizaré un poco más en este tema y hablaré de cómo podemos minimizar la formación de huecos grandes en la soldadura del plano de tierra en el montaje electrónico mediante diferentes diseños de placas de circuito impreso.
El diseño de las placas de circuito impreso (PWB) puede tener un efecto considerable en la formación de huecos en el BTC. A menudo se añaden vías en las almohadillas térmicas a la placa para facilitar la disipación del calor. En ocasiones, estas vías se rellenan o se entierran, lo que tiene un menor efecto en la formación de huecos. Muchas veces resulta demasiado costoso rellenar las vías y, aunque las vías de orificio pasante pueden proporcionar un canal para que se escapen los compuestos volátiles del fundente, el tamaño y la forma de la vía pueden aumentar la formación de huecos en el BTC. Por ejemplo, hemos observado que, en ciertos casos en los que hay vías de orificio pasante de gran tamaño en las almohadillas térmicas de tierra, la formación de huecos aumenta. En este escenario, la pasta de soldadura presente en la almohadilla de masa tiende a filtrarse hacia abajo, hacia la vía, durante el reflujo. Esto tiende a atraer el componente hacia abajo, acercándolo más a la placa, lo que reduce la altura de separación y dificulta que los compuestos volátiles del fundente se desgasifiquen adecuadamente. Esto es similar al efecto que tiene el grosor de la plantilla en la formación de huecos en el BTC, que ya he comentado en una entrada anterior sobre el efecto del diseño de la plantilla en la formación de huecos en el BTC. El resultado suele ser un mayor número de huecos en el BTC.
Muchos diseños no cuentan con vías, por lo que el tamaño y la forma de la almohadilla, junto con la relación entre la almohadilla de la placa y la del componente, influirían en mayor medida en la formación de huecos en el BTC en este caso. Estas variables también pueden afectar a las almohadillas térmicas que sí cuentan con vías. Si la almohadilla térmica de la placa es más grande que la del componente, la pasta de soldadura tendería a humedecer más la almohadilla, lo que también podría reducir la distancia de separación del componente y provocar una mayor formación de huecos en la unión BTC.
Hay algunos diseños que incorporan una máscara de soldadura en las almohadillas para controlar la distancia de separación, reducir el tamaño de la almohadilla o proporcionar un canal de desgasificación. Estos diseños pueden contribuir a reducir la formación de huecos en el BTC si se diseñan adecuadamente para el componente y la aplicación específicos. Derrick Herron, el Dr. Yan Liu y el Dr. Ning-Cheng Lee han escrito un excelente artículo sobre este tema titulado «Control de huecos en QFN mediante el patrón de la máscara de soldadura en las almohadillas térmicas».
No te pierdas mi próximo artículo sobre cómo los perfiles de reflujo pueden influir en la formación de huecos bajo los componentes con terminación inferior.
