In un post precedente ho parlato di grandi vuoti del piano di massa nell'assemblaggio dell'elettronica e ho fatto riferimento a uno strumento statistico chiamato Diagramma di Ishikawa. Questo strumento aiuta a tracciare una mappa del processo e fornisce un eccellente ausilio visivo che aiuta a mostrare le potenziali cause dei difetti e gli effetti che le variabili del processo possono avere. Questo particolare diagramma di Ishikawa ha mostrato che la finitura superficiale può avere un grande effetto sul voiding. Parliamo di come ridurre al minimo i vuoti di saldatura del piano di massa nell'assemblaggio di componenti elettronici con differenze nella finitura superficiale delle schede di cablaggio stampato (PWB).
Alcuni studi hanno dimostrato che esiste una correlazione tra le percentuali di voiding e le diverse metallizzazioni delle superfici dei PWB. ENIG, Immersion Sn e Organic Solderability Preservative (OSP) tendono a essere le finiture superficiali dei PWB più comuni nell'attuale settore della tecnologia a montaggio superficiale (SMT). Quando si confrontano le percentuali di vuotamento di queste tre popolari metallizzazioni delle schede, in presenza di componenti terminati in basso, si nota che ENIG è la migliore (livello di vuotamento più basso), seguita da Immersion Sn e quindi da OSP.
Esistono diverse versioni di OSP disponibili in commercio, a seconda del produttore di pannelli da cui ci si rifornisce. Alcune finiture OSP possono garantire prestazioni migliori rispetto ad altre.
Allo stesso modo, non tutti i produttori di schede hanno la stessa qualità. Pertanto, le prestazioni di voiding della saldatura varieranno probabilmente da una scheda all'altra. È importante fare la dovuta diligenza in fase di progettazione, in modo da scegliere la giusta metallizzazione della scheda per la propria applicazione e ridurre al minimo il potenziale di voiding sotto i componenti terminati in basso.
Anche l'età e le condizioni di stoccaggio delle tavole giocano un ruolo nei livelli di vuoti. Una finitura superficiale invecchiata tende a ossidarsi, a meno che non venga conservata in un ambiente privo di ossigeno. L'ossidazione viene eliminata dal flusso di saldatura. Uno strato di ossido più spesso può rendere più difficile il processo di pulizia. È possibile che il flussante non riesca a pulire completamente porzioni di piazzola/metallizzazione di una scheda fortemente ossidata, rendendo difficile la bagnatura della saldatura in quel particolare punto. Il risultato tipico è il vuoto causato da una carenza di bagnatura.
I PWB non utilizzati o vergini sono spesso conservati in scatole asciutte di azoto per proteggerli dall'ossidazione, ma queste scatole di stoccaggio proteggono anche le schede dall'umidità. Se le schede sono esposte all'umidità, possono assorbire l'umidità dall'aria che potrebbe creare vuoti di saldatura durante il processo di rifusione quando l'umidità si trasforma in gas. Se il gas non fuoriesce dal giunto di saldatura prima della solidificazione, si formerà un vuoto.
Scegliere la giusta metallizzazione della scheda e poi immagazzinare e maneggiare correttamente le schede una volta ricevute è fondamentale per ridurre al minimo i vuoti nel processo di produzione elettronica. La prossima volta parlerò di come l'ambiente gioca un ruolo nella formazione di vuoti di saldatura sotto i dispositivi con piano di massa di grandi dimensioni.
