VACÍOS A RAYA™: Formación de vacíos en grandes planos de tierra de montajes electrónicos: Acabado de superficie PWB

En una publicación anterior hablé sobre la formación de vacíos en grandes planos de tierra de dispositivos electrónicos e hice referencia a una herramienta estadística llamada el diagrama de Ishikawa.  Esta herramienta ayuda a trazar un proceso y proporciona una excelente ayuda visual que ayuda a mostrar las posibles causas de defectos y los efectos que puedan tener las variables de proceso.  Este diagrama de Ishikawa en particular muestra que el diseño de la plantilla puede tener un gran efecto en la formación de espacios vacíos.  Hoy hablaré sobre cómo se puede minimizar la formación de vacíos de soldadura en grandes planos de tierra en montajes electrónicos con diferencias en acabado de superficie de placas de cableado impreso (PWB).

Los estudios han demostrado que existe una correlación entre los porcentajes de formación de vacíos y las distintas metalizaciones de acabado de superficie PWB.  ENIG, Sn de inmersión y el Preservativo de Soldabilidad Orgánica (OSP) tienden a ser los acabados de superficie PWB más comunes en la industria actual de Tecnología de Montaje Superficial (SMT).  Cuando se comparan los porcentajes de formación de vacíos de estas tres metalizaciones de placa populares, por debajo de los componentes terminados por la parte inferior, normalmente se observa que ENIG es la mejor (nivel más bajo de formación de vacíos) seguido por el Sn de inmersión y luego por OSP.

Existen diferentes versiones de OSP disponibles comercialmente, dependiendo de la carcasa de placa de la cual se están obteniendo las placas.  Algunos acabados OPS pueden generar mejor desempeño de formación de vacíos que otros.

De la misma manera, no todas las carcasas de placas presentan la misma calidad. De tal manera que, el desempeño de formación de vacíos de soldadura variará probablemente de una carcasa de placa a otra.  Es importante hacer lo debido en la etapa de diseño de manera que se escoja la metalización de placa adecuada para su aplicación y minimizar el potencial de formación de vacíos por debajo de los componentes terminados por la parte inferior.  

La edad y condiciones de almacenamiento de las placas también juegan un papel en los niveles de formación de vacíos.  Un acabado de superficie envejecido puede presentar la tendencia a oxidarse a menos que se almacene en un entorno privado de oxígeno.  La oxidación es eliminada mediante el fundente de soldadura.  Una capa de óxido más gruesa puede hacer que el proceso de limpieza sea más difícil.  Es posible que el fundente no limpie completamente algunas porciones de una almohadilla de placa o metalización demasiado oxidada, lo que hace difícil que la soldadura humedezca tal sitio en particular.  Los vacíos causados por deficiencia en el humedecimiento serían el resultado típico.

Los PWB no utilizados o vírgenes con frecuencia se almacenan en cajas de nitrógeno seco para protegerlos de la oxidación, pero estas cajas de almacenamiento también protegen las placas de la humedad.  Si las placas se exponen a la humedad pueden absorber humedad del aire, lo que podría crear vacíos de soldadura durante el proceso de reflujo cuando la humedad se transforme en gas. Si el gas no se escapa de la unión de soldadura antes de la solidificación, se formará un espacio vacío.

Escoger la metalización de placa correcta y luego almacenar y manipular las placas de manera adecuada una vez que se reciban es vital para minimizar la formación de vacíos en su proceso de fabricación de dispositivos electrónicos.  La próxima vez hablaré más sobre la manera en que el entorno juega un papel en la formación de vacíos de soldadura bajo dispositivos de plano grande de tierra.