Impresión de Esténcil Exitosa: Manipulación y Almacenamiento de la Pasta para Soldar

Optimización Exitosa de SMT en la Impresión de los Depósitos Ultradelgados de la Pasta para Soldar

La industria de la Tecnología de montaje en superficie (SMT) acepta ampliamente que el -60% de los defectos de las soldaduras ocurren en la impresora de esténcil. Figura 1 (abajo) muestra un diagrama Ishikawa que ilustra porqué es este el caso. Sencillamente hay muchas variables que influyen en el resultado.

Figura 1.

Me gustaría utilizar una frase que con frecuencia se asocia con los deportes: “volver a los fundamentos (o básicos).” Con frecuencia este término es utilizado por un entrenador cuando una persona o equipo comienza a mostrar una ejecución mala de las habilidades fundamentales. Este término puede ser utilizado en el mundo de la SMT también, No necesariamente porque hemos perdido de vista los fundamentos y hemos descuidado nuestro juego, sino porque las reglas del juego han cambiado mientras continuamos en el camino de la miniaturización. Un proceso SMT que podría haber funcionado sin defectos durante años de pronto puede fallar cuando se enfrenta con el procesamiento de componentes muy pequeños.

En las siguientes publicaciones del blog, abarcaré muchas variables, y ofreceré sugerencias acerca de cómo mejorar los índices de éxito, en especial, los relacionados con los depósitos de soldadura de característica delgada.

Manipulación y almacenamiento de la pasta para soldar en el primero de esta serie.

Figure 2.

Figura 2.

La importancia del almacenamiento y manipulación de la pasta para soldar con frecuencia es ignorada. La pasta para soldar tiene fecha de vencimiento y está clasificada como material perecedero; relacionaré esto con un galón de leche. Curiosamente se puede hacer una analogía comparable: “¿Cuánto tiempo puedo dejar un galón de leche sobre la encimera antes que se descomponga? Es importante tener en cuenta que aunque esté refrigerada, en algún punto la leche y la pasta para soldar se “arruinarán” (más allá de la fecha de vencimiento). En relación a la pasta para soldar, el flux “está siempre funcionando” incluso cuando está refrigerado, quitando los óxidos de la superficie de las partículas de polvo de la soldadura dentro de la pasta para soldar misma. La reacción es mucho más lenta cuando está refrigerada, pero sin embargo ocurre. El subproducto de esta reacción es una sal de metal pesado, que produce un aumento en la viscosidad de la pasta para soldar y una disminución en la actividad disponible del flux. “Arruinar” la pasta para soldar produce una mala pasada de pasta sobre el esténcil y el subsiguiente relleno de la apertura así como la actividad disminuida del flux durante el reflujo.

Volviendo a nuestra analogía de la leche, una vez que se retiró de la heladera, ¿cuánto tiempo puede ser dejada sobre la encimera antes que se arruine? Esto no se puede contestar con una respuesta única. Existen una cantidad de variables a considerar: ¿Cuán cerca está de la fecha de vencimiento (cuánto más cerca esté de la fecha de vencimiento, más rápido se arruinará)?; ¿cuánto hay en el recipiente? (un recipiente lleno tomará más tiempo en arruinarse que un recipiente con solo un poco de leche en él); ¿cuánto tiempo quedó el recipiente sin tapar, permitiendo que los contenidos estén expuestos al aire?; ¿cuántas veces se quitó la tapa?; ¿ha sido contaminada con material extraño o más viejo? (por ejemplo agregar pasta vieja nuevamente en el mismo recipiente con la no utilizada, pasta fresca en el pote); ¿temperatura ambiente?; y ¿humedad?; solo por nombrar algunas. Cualquier combinación de estas hace que los contenidos se “arruinen” en una proporción incluso mayor.

Debo mencionar que la analogía de la leche se queda corta en algunos aspectos. Colocar la leche dentro y fuera del refrigerador ayuda a hacer más lento el proceso de arruinado de la leche, pero en realidad acelera el proceso de "arruinado" de la pasta para soldar. En segundo lugar, es imprescindible que la pasta para soldar sea descongelada a temperatura ambiente antes de utilizarla. En ambos casos la condensación es el tema (consulte la Figura 2 de la lata de refresco). Si la pasta para soldar no es traída a temperatura ambiente antes de abrir el recipiente, la humedad condensará la pasta para soldar, exactamente como vemos en un recipiente de leche o lata de refresco que es retirada del refrigerador. Esta humedad acelera el proceso de “arruinado” de las pastas para soldar. El descongelamiento inadecuado, como ser colocar la pasta para soldar en el alféizar de la ventana a la luz del sol o sobre el horno, también acelerará el proceso de arruinado.

En resumen, la manipulación de la pasta para soldar forma una analogía bastante buena con la leche. Arruinar la pasta para soldar afecta la capacidad de la misma para “pasar" sobre el esténcil (o capacidad de distribuir en las aplicaciones de administración mediante jeringas), por lo tanto obstaculizar la capacidad de la pasta para soldar para rellenar las aberturas del esténcil produce depósitos insuficientes de la pasta sobre las almohadillas de los tableros de circuito impreso (PWB). El flux disponible, cuando sea necesario, también se disminuye ya que la actividad del mismo es “consumida” en su reacción química; existe menos actividad del flux para superar los desafíos del perfil de reflujo. Con el flux disminuido durante el reflujo, la pasta para soldar tiene un desafío aún mayor para superar los defectos de la soldadura que son sensibles a la oxidación, como ser el “tipo uva”, cabeza en almohada (head in pillow) y bolas. Este desafío es aún más notorio cuando el depósito de la pasta para soldar se hace más y más pequeña.

Permanezcan conectados para mi siguiente entrega.

Ed Briggs

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