Desde el punto de vista de la tecnología y la calidad, las capacidades completas de un ensamblador SMT (Surface Mount Technology) pueden observarse y determinarse cuando se analizan los elementos clave del proceso de ensamblaje SMT. Después de todo, frente a un proceso tan complicado, es casi imposible inspeccionar cada detalle de fabricación y sería arriesgado conocer plenamente las capacidades de tu CM solo a partir de los productos finales. Por lo tanto, este artículo compartirá conocimientos suficientes para evaluar la calidad SMT de un ensamblador de PCB, lo que te permitirá comprobar si las placas de circuito ensambladas en esa fábrica cumplen con el estándar que exiges.
Los elementos clave para evaluar la calidad del ensamblaje SMT incluyen la calidad de la impresión de la pasta de soldadura, la calidad del reflow, la colocación de los componentes, cómo evitar la colocación manual, las capacidades para el cálculo y la modificación del grosor del esténcil, el tamaño de las aberturas y el uso de equipos o instrumentos actualizados. Entre estos elementos, el control de calidad de la impresión de la pasta de soldadura es el más importante. Si la pasta de soldadura se imprime de forma deficiente, sus placas de circuito sufrirán inevitablemente una baja calidad, incluso si el montaje de los componentes se realiza con precisión y la temperatura de reflow se ajusta adecuadamente. Después de todo, la cantidad no estándar de pasta de soldadura impresa está estrechamente relacionada con la calidad de la soldadura. En cuanto a otros elementos para evaluar las capacidades del ensamblador SMT, la precisión de la máquina de montaje superficial suele ser fija y el ajuste de las curvas de temperatura de reflow está estrechamente relacionado con el conocimiento del ingeniero y la experiencia en fabricación. Pocas modificaciones especiales son necesarias ahora que se comprende plenamente el daño causado por la temperatura de fusión de la pasta de soldadura y el exceso de calor aplicado al material.
Luego vienen los métodos para evaluar y garantizar la compatibilidad de la calidad de la impresión de la pasta de soldadura. La impresión de pasta de soldadura se compone principalmente de dos aspectos de capacidades: la capacidad de gestión de la calidad de la pasta de soldadura y la capacidad de impresión de la pasta de soldadura.
Administración de la calidad de la pasta de soldadura
La pasta de soldadura de alta calidad depende de su marca y de su grado de frescura. En cuanto al grado de frescura de la pasta de soldadura, debe rastrearse desde el momento del calentamiento, la apertura del bote y el mezclado. Diferentes fabricantes se ajustan a distintas normativas que estipulan que la pasta de soldadura debe utilizarse por completo dentro de un determinado período de tiempo, porque de lo contrario se oxidará, lo que provocará una soldadura insuficiente durante el proceso de soldadura por refusión. Además, es necesario aplicar una gestión estricta a la pasta de soldadura utilizada en la plantilla.
Se recomienda almacenar la pasta de soldadura a baja temperatura para mantener su actividad, y es necesario templarla (generalmente toma más de 4 horas) antes de su aplicación para evitar que su temperatura sea incompatible con la temperatura ambiente. Cuando la temperatura varía drásticamente, se formarán gotas de agua en la superficie de la pasta de soldadura, lo que provocará salpicaduras durante el proceso de soldadura por refusión a alta temperatura.
Además, también debe investigar cuestiones como cómo se procesará la pasta de soldadura aplicada en la plantilla, cómo se controla el tiempo de la pasta de soldadura y cómo administrar y controlar la pasta de soldadura que se ha aplicado en la plantilla original cuando esta se modifica.
Otro aspecto que debe estudiarse cuidadosamente es el momento en que se templa el primer lote de pasta de soldadura, especialmente para los ensambladores de PCB (Placa de Circuito Impreso) que no operan las 24 horas del día. Como la línea SMT comienza a trabajar solo cuando la pasta de soldadura está completamente atemperada, algunas plantas de fabricación inician el proceso de atemperado 4 horas antes o incluso un día antes para ahorrar tiempo y mejorar la eficiencia de las líneas SMT. Es necesario saber que la actividad de la pasta de soldadura se reducirá considerablemente si el proceso de atemperado se realiza un día antes de su aplicación. De hecho, en la práctica, los ensambladores profesionales de PCB desecharán sin duda la pasta de soldadura si el atemperado ocurre más de 12 horas antes de su aplicación.
Capacidad de impresión de pasta de soldadura
En cuanto a la inspección de la capacidad de impresión de pasta de soldadura, se deben seleccionar para la inspección PCB que contengan BGA de paso fino (0,4 mm o 0,5 mm). Se debe realizar la impresión repetida de pasta de soldadura en la misma PCB entre cinco y diez veces, y el resultado de cada impresión debe inspeccionarse bajo un microscopio para comprobar si se producen problemas como puentes o desplazamientos.
ParaFabricante de SMTAl poseer un SPI (Inspector de Pasta de Soldadura), se puede utilizar para medir la cantidad (volumen) de pasta de soldadura.
Además, la limpieza de la plantilla es también un factor que afecta la calidad de la impresión de la pasta de soldadura. Dado que las fugas de pasta de soldadura tienden a ser causadas por una impresión prolongada, lo que provoca puentes, la plantilla debe limpiarse con un paño libre de pelusa a intervalos de tiempo o mediante ultrasonidos para evitar el problema de obstrucción de los orificios.
La administración de la calidad de la pasta de soldadura y la capacidad de impresión de pasta de soldadura son el enfoque principal de la inspección del proceso de ensamblaje SMT. Por supuesto, la técnica auténtica de impresión de pasta de soldadura abarca muchos más elementos que se pueden resumir en los siguientes aspectos:
a.Pasta de soldadura
La pasta de soldadura está compuesta principalmente por polvo de estaño (polvo de aleación metálica que incluye Sn, Ag, Cu, Bi) y fundente, cuyos volúmenes representan respectivamente el 50 %. Es necesario seleccionar un tipo de pasta de soldadura adecuada que sea compatible con los requisitos de sus productos. Además, el polvo de estaño puede clasificarse con diferentes números. Cuanto mayor es el número, más pequeña es la partícula. Generalmente, se utiliza polvo de estaño n.º 3 para SMT, mientras que el polvo de estaño n.º 4 se aplica para el montaje de paso fino o de almohadillas de soldadura pequeñas.
b.Plantilla
El acero se utiliza generalmente como material para la plantilla debido a sus ventajas de no colapsar y a su gran resistencia. Los orificios del acero se generan, por lo general, mediante tres métodos principales diferentes: grabado, corte por láser y electroformado, cada uno con costos distintos. En cuanto a los productos con circuitos integrados de paso fino,plantilla cortada con láserse sugiere, ya que la pared de la abertura obtenida mediante corte láser es más recta y limpia. A pesar del excelente rendimiento de las plantillas electroformadas, su efecto es limitado y el precio es relativamente alto.
El grosor del esténcil y el tamaño de las aberturas influyen en gran medida en la calidad de la impresión de la pasta de soldadura y en la calidad de la soldadura por refusión. Según los principios, el punto clave de control radica en el volumen de estaño, ya que la cantidad de pasta de soldadura debe ser compatible con la cantidad final de soldadura requerida. En teoría, cuanto más pequeño es el componente SMD, más grueso debe ser el esténcil. Sin embargo, hay que tener en cuenta que cuanto más fina es la pasta de soldadura, más difícil será controlar la cantidad de estaño. Básicamente, el grosor de un esténcil ordinario se encuentra en el rango de 0,12 mm a 0,15 mm. Cuando se trata de componentes de paso fino (0201 o 01005), se necesita un esténcil con un grosor inferior a 0,1 mm.
Configuración y Modificación de Parámetros de Serigrafía
a.Presión de la cuchilla de raspado
Una ligera modificación de la presión de la cuchilla de raspado provoca cambios enormes en la impresión de la pasta de soldadura. Si la presión de la cuchilla es demasiado baja, la pasta de soldadura no caerá al fondo de la abertura del esténcil ni se transferirá de manera efectiva a la almohadilla. Si la presión de la cuchilla es demasiado alta, la pasta de soldadura quedará demasiado fina o incluso se dañarán los esténciles. La situación óptima es que la pasta de soldadura sea raspada completamente de la superficie del esténcil.
b.Grosor de impresión
El grosor de la impresión depende en gran medida del grosor de la plantilla. Se puede obtener una ligera modificación del grosor de impresión de la pasta de soldadura mediante la modificación de la velocidad de la rasqueta y la presión de la rasqueta. Una reducción adecuada de la velocidad de impresión de la rasqueta también provoca un aumento de la cantidad de pasta de soldadura en la PCB.
c.Limpieza de esténciles
En el proceso de impresión de pasta de soldadura, la plantilla debe limpiarse cada vez que se hayan impreso correctamente 10 piezas de PCB, con el fin de eliminar los depósitos en la parte inferior de las plantillas y la pasta de soldadura dispersa. Generalmente se utiliza alcohol sin agua como agente de limpieza.
Para obtener una calidad de fabricación SMT verdaderamente alta, es necesario realizar investigaciones y análisis en cada eslabón de fabricación y en los elementos clave, de modo que se puedan adoptar métodos de control eficaces. Entre los eslabones principales de laProceso de ensamblaje SMTla impresión de pasta de soldadura es lo más importante. Siempre que se establezcan parámetros razonables y se dominen las leyes correspondientes entre ellos, se podrá lograr finalmente una impresión de pasta de soldadura de alta calidad.
PCBCart ha estado proporcionandoservicios completos de ensamblaje de PCB llave en manopara empresas de todo el mundo durante más de veinte años. Contamos con la capacidad de aplicar la tecnología SMT en el proceso de ensamblaje de placas de circuito. No dude en enviar una solicitud de cotización para su proyecto de ensamblaje de PCB haciendo clic en el siguiente botón. La cotización le será enviada en un plazo de 1 a 2 días laborables.
Solicitud de cotización gratuita de ensamblaje de PCB
Recursos útiles
•Una introducción completa a la PCBA
•Diseño para la fabricación y el ensamblaje de PCB y reglas generales a las que se ajusta
•Requisitos de archivos para obtener cotizaciones de ensamblaje de PCB
•Cómo crear una lista de materiales calificada
•Proceso de ensamblaje de placas de circuito impreso
•Cómo cotizar y solicitar servicios de ensamblaje de PCB
•Algunos métodos prácticos para evaluar las capacidades del ensamblador SMT
•Cómo evaluar a un fabricante de PCB o a un ensamblador de PCB
Artículo escrito por Dora Yang, ingeniera de PCBCart, publicado originalmente en la edición de marzo de 2017 de SMT Magazine.
