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24 PCB febbraio 2012
la scheda in lavorazione
(codice, numero di serie,
ecc) inseriti manualmente
o tramite barcode, per avere
la tracciabilità del prodotto.
Capita a volte di dover
rimuovere un BGA non
perché sia danneggiato o
difettoso, ma perché si sono
riscontrati problemi di saldatura
dei bump.
Alcuni componenti, in particolare
quelli custom, hanno un costo che ne
giustifi ca il recupero, realizzato tramite
apposito kit.
Nelle operazioni di recupero di un
BGA (valide anche per CSP, QFN
e LLP), la prima fase richiede il posizionamento
del componente nella
nell’apposita fi xture; il package va inserito
rovesciato, con le piazzole che
ospitano i bump rivolte verso l’alto,
su cui con una mini lamina serigrafi -
ca si stampa il deposito di pasta saldante.
Le caratteristiche di questo mini
stencil devono essere tali di consentirne
il perfetto parallelismo e il corretto
allineamento coi bump. Un deposito
di pasta saldante accurato aiuta a
compensare e livellare eventuali diff erenze
di altezza nei bump intervenute
a seguito delle operazioni precedenti
(assemblaggio e rimozione) e più
raramente alle inevitabili tolleranze
costruttive del package.
Rifondendo con il corretto profi lo
termico si facilità la fuoriuscita pressoché
totale delle sostanze volatili.
Con queste operazioni si rende disponibile
un componente pronto per essere
assemblato nuovamente sul pcb
di destinazione.
Si evita il pericolo di avere giunti
con void o cortocircuiti tra piazzole
o bump contigui come avverrebbe
serigrafando direttamente sulla scheda
con poco spazio a disposizione per
intervenire.
I case di molti componenti sono
sensibili all’umidità per cui una volta
rimossi è bene sottoporli a baking per
24 ore a 125 °C prima di rimontarli
sulla scheda. Tutte le operazioni che
portano al recupero del componente
espongono a problemi ESD, per cui è
bene tenerne conto nell’allestire l’area
di lavoro.
L’azione del cooling
sul giunto di saldatura
Nei sistemi di rework delle ultime
generazioni oltre al tempo e alla temperatura,
è controllato anche il volume
di aria calda erogato dagli ugelli.
Le termocoppie poste a stretto contatto
con scheda e componente permettono
di avere un feedback in tempo
reale che aiuta a operare in tutta
sicurezza, indipendentemente dalla
temperatura ambiente o dalle masse
termiche del pcb.
I nozzle sono in acciaio inossidabile
e disponibili in un’ampia gamma di
geometrie, a copertura di della totalità
dei componenti di uso corrente. I costruttori
più aff ermati sono anche in
grado,nel rispetto dei tempi tecnici, di
fornire ugelli custom.
L’evoluzione dei componenti complessi
e le leghe lead-free hanno enfatizzato
l’esigenza di disporre di un sistema
di raff reddamento effi cace che
permetta di ottenere una struttura
cristallina del giunto che ne assicuri
l’affi dabilità sulla lunga distanza.
In alcuni sistemi terminato
il ciclo termico
di saldatura si spengono
semplicemente gli
elementi riscaldanti
per soffi are solo aria a
temperatura ambiente
mentre in altri subentrano
anche ventole
addizionali per velocizzare
l’operazione di raffreddamento.
La valutazione della
qualità del giunto saldato in base alla
sua lucentezza, come avveniva in passato,
non è più realistica. La conformazione
cristallina delle leghe SAC
conferisce alla saldatura un aspetto
assolutamente opaco, granuloso. Solo
nel momento della fase liquida queste
leghe hanno un aspetto lucente, ma
solidifi cando opacizzano per cui è assolutamente
improprio valutare oggi
la qualità del giunto dalla sua cosmesi.
Gli aspetti da considerare riguardano
la forma, l’omogeneità della
superfi cie, la dimensione del menisco,
la presenza o meno di microfratture,
che costituiscono il problema più
comune derivante da un inadeguato
raff reddamento di queste leghe.
Secondo quanto stabilito dalla norma
IPC-610-D per le specifi che di
accettabilità delle micro criccature superfi
ciali o shrinkage crack, la frattura
non deve toccare la base o la testa del
giunto, anche se poi il livello di qualità
imposto in genere dai committenti
spesso non le rende accettabili in
alcun modo.
Le leghe ad oggi più utilizzate
anche in saldatura manuale sono
sicuramente le SAC, nelle loro varie
composizioni, ma molti utilizzatori
si stanno orientando verso l’utilizzo
delle leghe a base di stagno e rame
(K100LD, Sn100) che hanno la
caratteristica di dare un giunto più
lucido, aver migliore bagnabilità e,
non contenendo l’argento, di costare
molto meno delle prime.