Optimización del Proceso de Inmersión de Flux PoP

Con frecuencia, la gente supone que el proceso de inmersión es fácil. Lo es...siempre que se haya tomado el tiempo por adelantado para optimizar el proceso. Esta optimización puede llevar un poco de tiempo, y prueba y error.

Los dos parámetros más importantes del proceso de inmersión son la profundidad de inmersión y el tiempo de reposo. Ambos parámetros deberán ser optimizados para el componente específico que está siendo utilizado en el proceso de inmersión. Si se utiliza más de un componente, el proceso debe ser optimizado para cada uno por separado. Dicho esto, existe una relación entre la profundidad de inmersión y el tiempo de reposo. Una profundidad mayor de inmersión puede producir un tiempo de reposo menor, y en consecuencia, una profundidad más delgada de inmersión necesitará un tiempo de reposo más prolongado. 

El único problema con el último enunciado es que puede haber una profundidad de inmersión demasiado grande y puede haber una profundidad de inmersión demasiado superficial. Mucha profundidad producirá un puente húmedo (al hacer un puente de flux hace con el componente se forma un bulto), que puede producir errores de visión de levantar y colocar (pick and place) y rechazo de piezas. Una profundidad de inmersión demasiado grande también puede producir que el componente se atasque en el receptáculo del flux. Por el contrario, muy poca profundidad de inmersión puede producir volumen insuficiente de flux transferido a los bultos del componente, y la unión de soldadura podría no formarse de manera correcta. Esto puede producir Head-in-Pillow (cabeza en almohada) o Aberturas de Hombre de Nieve. 

Lo mismo sucede con el tiempo de reposo.  Mucho tiempo de reposo podría producir demasiado flux, causando un puente húmedo y errores de visión o que el componente se atasque en el receptáculo del flux. Muy poco tiempo de reposo puede producir volumen insuficiente de flux y problemas con la formación apropiada de la unión de soldadura. 

Por lo tanto, es muy importante que pase algo de tiempo al comenzar la construcción para garantizar una óptima profundidad de flux y el tiempo apropiado de reposo del componente en el receptáculo del flux para cada componente individual. Hay pocas maneras de hacerlo, pero la más fácil para controlar el depósito adecuado de flux es colocando un portaobjetos de vidrio sobre el tablero en el área donde serán colocados los componentes. 

Recuerde que el espesor del tablero puede necesitar un ajuste. Esto es para que la presión de colocación no rompa el portaobjetos de vidrio o para evitar que la boquilla pick-and-place se dañe. Luego seguiría levantar el componente del  empaque de cinta y bobina con el equipo pick-and-place y sumergir el componente en el receptáculo de flux seguido por la colocación del componente sobre el portaobjetos de vidrio. En este punto, será fácil retirar el portaobjetos de vidrio del tablero con el componente sobre él. 

El portaobjetos de vidrio luego puede ser volteado y colocado debajo del microscopio para inspeccionar los bultos de componente para el flux. El flux debería cubrir del 50 al 60% de la altura del bulto sobre todos los bultos del componente, y no debería verse ningún puente de flux entre los bultos. Normalmente, no se verá puente de flux si el componente fue colocado ya que el sistema de visión no descifrará los bultos del componente individual para la alineación; habría raspado el componente. Luego la profundidad de flux y/o tiempo de reposo puede ser ajustada para obtener la cantidad apropiada de volumen del flux (50 al 60% de la altura del bulto). Si el componente se atasca en el receptáculo, la profundidad de inmersión y/o tiempo de reposo deberán ser reducidos. 

La mejor sugerencia que puedo dar acerca de dónde comenzar el proceso sería una profundidad de 50 al 60% de la altura real del bulto y 5 a 1 segundo de tiempo de reposo. Se deberán realizar ajustes desde allí para optimizar el proceso.

La vida útil del flux PoP a temperatura ambiente dentro del receptáculo debe ser aproximadamente 8 horas. Sin embargo, es importante monitorear el receptáculo del flux para garantizar que haya suficiente flux presente en todo momento y agregar más cuando sea necesario. Al igual que con cualquier otro proceso, recomendaría cambiar el flux cuando se cambia de operador. De esta forma, el operador sabrá todo acerca del flux que está en el receptáculo, como cuánto hay, cuándo fue colocado originalmente en la línea y qué cantidad fue agregada con el tiempo. Esto limitará la variabilidad del proceso lo más posible.    

Muchas veces para el proceso PoP, se utiliza reflujo de nitrógeno para ampliar la ventana del proceso de reflujo y reducir el potencial de defecto. Aunque tal vez no sea necesario, diría que el 70 al 80% de los clientes que construyen montajes con componentes PoP y cualquier flux PoP utilizarán nitrógeno.

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