Caro dottor Ron,
Stiamo riscontrando un certo graping sulle giunzioni di saldatura BGA. Uno dei miei colleghi ha detto di aver sentito dire che l'utilizzo di aperture quadrate per gli stencil, rispetto a quelle attualmente rotonde, potrebbe risolvere il problema. A me sembra strano, perché la differenza di pasta saldante non è così grande e mi sorprende che possa fare tanta differenza. Potete fare luce su questo problema?
Grazie in anticipo,
Eric
Caro Eric,
Il vostro amico ha probabilmente ragione. Anche se la differenza di volume tra un'apertura rotonda e una quadrata non è grande, i calcoli mostrano che l'apertura rotonda fornisce 0,7854 del volume dell'apertura quadrata. Quindi, le aperture quadrate hanno solo poco più del 20% di volume in più. Si veda la Figura 1.
Figura 1. L'apertura circolare rappresenta solo il 78,54% del volume fornito da un'apertura quadrata.
L'apertura circolare rappresenta solo il 78,54% del volume fornito da un'apertura quadrata. Tuttavia, gli esperimenti hanno dimostrato che le aperture quadrate forniscono fino al 40% in più di pasta saldante rispetto alle aperture rotonde. Le discussioni avute con persone esperte nella stampa di stencil suggeriscono che la curvatura dell'apertura circolare fornisce un contatto maggiore con le particelle di saldatura rispetto a un'apertura quadrata. Si veda la Figura 2. Questo maggiore contatto potrebbe determinare una maggiore adesione delle particelle di saldatura all'apertura, con conseguente minore efficienza di trasferimento.
Figura 2. La superficie curva dell'apertura circolare offre una maggiore area di contatto alle particelle di saldatura, riducendo così l'efficienza di trasferimento della saldatura.
La superficie curva dell'apertura circolare offre una maggiore area di contatto per l'adesione delle particelle di saldatura, riducendo così l'efficienza del trasferimento della saldatura. Il graping è causato dall'ossidazione delle particelle di pasta saldante. Quindi, se le aperture quadrate forniscono più pasta saldante, come è possibile ridurre il graping? I depositi di pasta saldante oggi sono molto piccoli rispetto a quelli di pochi anni fa. Questi piccoli depositi hanno un grande rapporto superficie/volume. Questa situazione richiede che i componenti della barriera all'ossigeno del flussante per pasta saldante facciano gli straordinari per proteggere le particelle di saldatura dall'ossidazione durante il riflusso. Un deposito di pasta saldante più grande, come quello fornito dall'apertura quadrata, riduce al minimo il rischio di ossidazione. Questo effetto può essere visto sperimentalmente nella Figura 3.
Figura 3. L'apertura quadrata elimina il graping rispetto all'apertura circolare.
L'apertura quadrata elimina il graping rispetto all'apertura circolare. Va sottolineato che anche le paste saldanti moderne sono state progettate per ridurre al minimo il graping. Pertanto, anche collaborare con il fornitore della pasta saldante per risolvere un problema di graping è una buona idea.
Salute, dottor Ron
