Il mio amico e collega, Eric Bastow, è tornato il mese scorso da una riunione sugli standard IPC con alcune notizie interessanti per chi, come noi, fornisce e utilizza pasta saldante. Mi riferisco a tutto, dalla pasta saldante standard per la stampa SMT e per il die-attach dei semiconduttori di potenza (tipi 3 e 4) fino alle paste saldanti per PoP e waferbumping (tipi 5, 6, 7 ecc.). Avevo sentito dire che c’erano stati alcuni cambiamenti nella classificazione dei tipi di polvere e volevo saperne di più. Ecco di cosa abbiamo discusso:
[Andy Mackie] Qual è lo stato attuale delle designazioni dei “tipi” di polvere per saldatura previste dalla nuova norma IPC J-STD-006B (ottobre 2009)?
[Eric Bastow] Nella versione originale dello standard J-STD-006B (ottobre 2008) e nei suoi due emendamenti, era inclusa una tabella relativa alla distribuzione granulometrica (PSD) delle particelle di saldatura, la Tabella 3-1, come parte integrante dello standard per definire i diversi “tipi” di polvere: 3, 4, 5 e così via. Tuttavia, questa tabella è stata rimossa dalla versione pubblicata esattamente un anno dopo (ottobre 2009) e, cosa che crea un po’ di confusione, è stata denominata J-STD-006B. Quest’ultimo standard rimanda il lettore al precedente J-STD-005 (Pasta saldante) per la determinazione del tipo di polvere tramite PSD, tabelle 2A e 2B.
[Andy Mackie] Allora, come vengono attualmente (maggio 2010) definiti i tipi di polvere per saldatura dall’IPC?
[Eric Bastow] La responsabilità di definire la distribuzione granulometrica della polvere per i rispettivi tipi spetta ora, per impostazione predefinita, all’IPC Task Group 5-24b, che cura la gestione dello standard J-STD-005, dei suoi emendamenti e dei documenti correlati. Questo standard e il relativo emendamento sono stati elaborati all’inizio degli anni ’90 e poi pubblicati nel gennaio 1995, quando persino la pasta di tipo 4 era, nel migliore dei casi, poco diffusa; pertanto, la sua rilevanza oggi, nel secondo decennio del terzo millennio, è piuttosto discutibile, soprattutto alla luce degli enormi cambiamenti avvenuti in quel lasso di tempo nelle metodologie di produzione della polvere di saldatura e nella caratterizzazione analitica.
[Andy Mackie] Mi risulta che vi siano persino alcune perplessità riguardo ai metodi di prova utilizzati per definire il PSD.
[Eric Bastow] Sì, assolutamente. È interessante notare che la Tabella 3-1 della versione originale dello standard J-STD-006B riconosceva che «i tipi 5, 6 e 7 sono indicati come intervalli dimensionali generalmente accettati nel settore a fini di sviluppo. I metodi attualmente elencati per la misurazione delle dimensioni di queste particelle potrebbero non essere sufficientemente accurati per determinare con esattezza le dimensioni e la distribuzione degli intervalli». Quella frase iniziale è molto rivelatrice della natura provvisoria di queste definizioni di «tipo». Le stesse preoccupazioni sono state sollevate durante la riunione sullo standard J-STD-005 tenutasi all’APEX nell’aprile 2010, e anch’io ho sollevato alcune questioni riguardo alla pertinenza dei metodi di prova (vedi sotto) che erano in uso.
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IPC TM-650: Metodo di prova n.: |
Tipo di campione: |
Idoneità in base al tipo di polvere: |
Commenti: |
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2.2.14 |
Solo pasta saldante |
Solo tipi da 1 a 4 |
Scarsa riproducibilità, metodo basato su screening. Le distribuzioni granulometriche sono già definite (Tabelle 2A e 2B) e non sono in linea con la tabella J-STD-005. |
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2.2.14.1 |
Solo pasta saldante |
Tipo 1-6 (Tabella 1) |
Tecnica microscopica molto soggettiva. Campione composto da sole 50 particelle. |
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2.2.14.2 |
Solo pasta saldante |
Tipo 1-6 (Tabella 1) |
Si tratta di un metodo basato sull'attrezzatura, ma non è definito alcun set di attrezzature. Il metodo di analisi si riferisce chiaramente a un unico tipo di attrezzatura. Sono state misurate 200 particelle per i tipi 1-4 e 400 per i tipi 5 e 6. |
Si noti che nessuna di queste ipotesi tiene conto della possibilità che il campione sia costituito da polvere di stagno pura.
[Andy Mackie] In che modo tu e Indium Corporation avete portato il Gruppo di lavoro sulla pasta saldante (5-24b) alla fase successiva?
[Eric Bastow] Ci siamo resi conto che l’utilizzo di metodi di prova e standard risalenti a 15 anni fa per la polvere di saldatura, basati esclusivamente sull’estrazione dalla pasta di saldatura, avrebbe sollevato serie preoccupazioni tra i nostri clienti. Come primo passo, Indium Corporation ha suggerito di organizzare una serie di test a giro tra i vari fornitori di polvere di saldatura. I test prevedono l’utilizzo delle tecniche di misurazione interne di tali fornitori su campioni rappresentativi di polvere provenienti da ciascuno di essi, al fine di verificare quale dispersione dei dati si osservi. Abbiamo aiutato il gruppo di lavoro a comprendere che definire la distribuzione granulometrica dei vari tipi di polvere, specialmente di quelli più fini, non ha molto senso senza prima stabilire un metodo affidabile e ripetibile per misurare la dimensione delle particelle.
Una volta fatto ciò, potremo iniziare a definire cosa intendiamo per ciascun tipo di polvere e valutare se sia necessario ricorrere a categorizzazioni “ibride” come il tipo 4,5.
[Andy Mackie] Eric: grazie, e continua così.
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La cosa interessante è che ciò non influirà sul modo in cui Indium Corporation fornisce o produce polveri e paste per saldatura in base alle esigenze dei nostri clienti: cambierà solo il modo in cui le definiamo.
Salute! Andy
