Vida de los materiales - Una propuesta modesta

Mientras viajaba recientemente en Malasia, conocí a un viejo amigo (un cliente). Estuvimos hablando sobre el "tiempo de vida" de la pasta de soldadura: cómo podría el material sobrevivir a diferentes pasos de proceso antes de perder la efectividad. Aunque ambos hablábamos buen inglés (al menos el si lo hablaba), ocurrió un problema con la comunicación técnica que hubiera podido ocurrir en cualquier idioma, en cualquier parte del mundo. Él y yo estábamos utilizando la expresión "vida en escena" (staging life) para significar cosas diferentes, y aunque la intención no es indicarle a cualquier persona la forma correcta de describir su proceso, espero que esto ofrezca algún marco de discusión para ayudarnos, en la industria, a definir nuestro vocabulario.

Los "Materiales" incluyen pastas de soldadura, pastas fundentes, soldaduras epóxicas y otros tipos cuyas propiedades químicas y físicas pueden cambiar como resultado de la extensión de la exposición a la alta temperatura y a la atmósfera ambiental, a medida que el material progresa desde el almacenamiento al uso final en su aplicación destinada. Como ejemplo, considere una pasta de soldadura empacada en jeringas para dispensación (aunque se puede aplicar a cualquier otro material fluido utilizado en ensambles electrónicos y empaque). El flujo de proceso an la ubicación del usuario es el siguiente:

     1/ La pasta de soldadura se recibe y se ubica en el almacenamiento frío apropiado.

     2/ La pasta de soldadura se retira desde el almacenamiento en frío cuando es necesario.

     3/ La pasta se mantiene sellada en sus jeringas y se le deja calentar a temperatura ambiente (usualmente por mínimo 4 horas).

     4/ La jeringa se destapa (tanto en la parte superior (tapa terminal) como en la inferior (tapa de la punta) y se coloca en la máquina dispensadora y la pasta de soldadura se dispensa sobre un sustrato.

     5/ Es posible que haya un período en el que el depósito de la pasta se asiente por un tiempo antes de la colocar la tinta o el componente sobre el tope.

     6/ Después de colocar la tinta o del componente, podrá ocurrir otro período de tiempo antes del proceso final de reflujo.

Hemos desarrollado la siguiente tabla para describir los términos, según los percibe Indium Corporation. Se puede esperar que el equipo de tecnología de Indium Corporation utilice las mismas frases, de la misma manera:

** Empaques suministrados por el fabricante del material y directamente en contacto con el material, abiertos o sin tapa y el material expuesto directamente al aire.

Lo siguiente es un resumen de las partes más complejas:

Vida en estantería: Si el material aun se encuentra en el contenedor en el que fue suministrado y ha permanecido sellado bajo las condiciones de almacenamiento recomendadas por el proveedor, este período de tiempo es la "Vida en estantería". La Vida en estantería se determina usualmente mediante el almacenamiento del material en diferentes temperaturas, desde temperaturas de congelación hasta temperatura ambiente, luego se mide el punto en el cual uno de los parámetros críticos de la pasta exceda un límite permisible. Observe que usualmente las propiedades se miden mediante el uso de una métrica estándar de Aseguramiento de Calidad para la pasta: probablemente una serie pruebas estándar IPC J-STD-005 y J-STD-004 como adherencia, viscocidad o formación de burbujas en la soldadura. Sin embargo, muchos ingenieros se han dado cuenta de que con frecuencias esas pruebas presentan poca asociación con la forma en que el material se utiliza en un proceso real.

Vida de trabajo: Con frecuencia, tenemos discusiones con los clientes osbre cuánto tiempo durará un material una vez que se ponga en uso: impresión, aplicación, dosificación a chorro y así sucesivamente. La vida de trabajo también se meciona como la "vida en envase", aunque también se utilizan otros términos como "tiempo abierto". En este punto, el material es susceptible a la pérdida de solvente y a los efectos de la interacción con la atmósfera. Observe que, aunque existe una gran cantidad de material y la proporción área / lumen sea baja, el material está expuesta al aire en diversas magnitudes, dependiendo de cómo se utilice y empaque: el fundente de aplicación en la cara posterior (flip-chip) por inmersión presenta una exposición alta, la soldadura epóxica empacada en jeringa presenta una más baja.

Vida de adherencia: Una vez que se ha depositado el material, se encuentra ahora en una forma en la que la relación área superficial a volumen es la más alta. Por lo tanto, es más susceptile a los efectos de la atmósfera (absorción de humedad, oxidació, etc.), y tambén a la evaporación del solvente desde el fundente. Los efectos de la temperatura también se exsacerbarán. Es necesario mantener este período de tiempo lo más corto posible.

Como podrá imaginarse, los efectos de cada uno de estos tiempos son acumulativos, y una pasta cerca al final de la vida en estantería tendrá potencialmente una vida de trabajo y vida en escena más cortas.

Espero que esto haya ayudado a aclarar un poco y nos permita hablar el mismo idioma técnico.

Saludos,

Andy