Hace poco, durante un viaje a Malasia, me encontré con un viejo amigo (y cliente). Empezamos a hablar sobre la «vida útil» de la pasta de soldadura: cuánto tiempo podía aguantar el material las distintas etapas del proceso antes de dejar de ser eficaz. Aunque ambos hablábamos bien inglés (al menos él sí), surgió un problema de comunicación técnica que podría haber ocurrido en cualquier idioma y en cualquier parte del mundo. Él y yo utilizábamos la expresión «vida útil» con significados diferentes, y aunque no pretendo decir a nadie cuál es la forma correcta de describir su proceso, espero que esto sirva de marco para el debate y nos ayude, a los que formamos parte del sector, a definir nuestro vocabulario.
El término «materiales» incluye pastas de soldadura, fundentes, resinas epoxi y otros productos cuyas propiedades físicas y químicas pueden variar en función del grado de exposición tanto a temperaturas elevadas como a la atmósfera ambiental, a medida que el material pasa de su almacenamiento a su uso final en la aplicación prevista. A modo de ejemplo, consideremos una pasta de soldadura envasada en jeringa y lista para su aplicación (aunque esto podría aplicarse a casi cualquier otro material fluido utilizado en el montaje y el encapsulado de componentes electrónicos). El flujo del proceso en las instalaciones del usuario es el siguiente:
1/ La pasta de soldadura se recibe en el embalaje exterior y se almacena en una cámara frigorífica inadecuada.
2/ La pasta de soldadura se saca del almacén frigorífico cuando es necesario.
3/ La pasta se mantiene sellada en sus jeringas y se deja que alcance la temperatura ambiente (normalmente, un mínimo de 4 horas).
4/ Se retira la tapa de la jeringa (tanto la superior como la inferior) y se coloca en la máquina dispensadora; a continuación, se dispensa la pasta de soldadura sobre un sustrato.
5/ A continuación, puede haber un periodo en el que la pasta depositada permanezca un tiempo en su sitio antes de colocar el chip o el componente encima.
6/ Una vez colocado el chip o el componente, puede que se conceda un nuevo plazo antes del proceso final de reflujo.
Hemos elaborado esta tabla para describir los términos tal y como los entiende Indium Corporation. El equipo técnico de Indium Corporation utilizará estas mismas expresiones de la misma manera:
En resumen, en cuanto a las partes más complejas:
Vida útil: Si el material sigue estando en el envase en el que se suministró y se ha mantenido sellado en las condiciones de almacenamiento recomendadas por el proveedor, este periodo de tiempo se denomina «vida útil». La vida útil suele determinarse almacenando el material a diferentes temperaturas, desde el congelador hasta una temperatura ambiente elevada, y midiendo luego el punto en el que uno de los parámetros críticos de la pasta supera un límite admisible. Tenga en cuenta que las propiedades suelen medirse utilizando un de control de calidadestándar para la pasta: probablemente una serie de ensayos estándar según las normas IPC J-STD-005 y J-STD-004, como la adherencia, la viscosidad o la formación de bolas de soldadura. Sin embargo, la mayoría de los ingenieros son conscientes de que estos ensayos suelen tener poca relación con la forma en que se utiliza el material en un proceso real.
Vida útil: A menudo hablamos con los clientes sobre cuánto tiempo durará un material una vez que se ponga en uso: impresión, dosificación, inyección, etc. La vida útil también se conoce como «tiempo de vida en el recipiente», aunque se utilizan otros términos, como «tiempo abierto». En este momento, el material ya es susceptible de perder disolvente y de sufrir los efectos de la interacción con la atmósfera. Hay que tener en cuenta que, aunque aquí haya una gran cantidad de material y la relación superficie/volumen sea baja, el material queda expuesto al aire en distintos grados, dependiendo de cómo se utilice y se envase: el fundente para flip-chip por inmersión tendrá una gran exposición, mientras que el epoxi envasado en jeringa, mucho menos.
Vida útil: Una vez depositado el material, se encuentra en un estado en el que la relación entre superficie y volumen es máxima. Por lo tanto, es más susceptible a los efectos de la atmósfera (absorción de humedad, oxidación, etc.), así como a la evaporación de los disolventes del fundente. Los efectos de la temperatura también se verán agravados. Este tiempo debe reducirse al mínimo posible.
Como puedes imaginar, los efectos de cada uno de estos factores serán acumulativos, y una pasta que se encuentre cerca del final de su vida útil podría tener una vida útil y un tiempo de reposo más cortos.
Espero que esto ayude a aclarar un poco las cosas y nos permita hablar el mismo lenguaje técnico.
¡Salud!
Andy
