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34 PCB febbraio 2012 ▶ SPECIALE PRODOTTI - IL REWORK E LA SALDATURA MANUALE Conduzione, irraggiamento e convezione per il preriscaldo dei pcb La stazione di preriscaldamento è utile nei casi in cui sono in gioco notevoli masse termiche, ma anche per facilitare e per velocizzare le operazioni di saldatura su pcb non particolarmente critici di Dario Gozzi Sebbene le linee di produzione siano ormai fortemente automatizzate e in grado di produrre con uno standard qualitativo elevato, è comunque impensabile rinunciare alla saldatura manuale e alle stazioni di rework. Stazione di dissaldatura Per quanto alto possa essere lo standard qualitativo della linea, rischia di naufragare se se non adeguatamente supportato da un’appropriata tecnologia di rework, allineata quanto più possibile al processo produttivo stesso. La storia della saldatura manuale e della rilavorazione è stata una ricerca continua della soluzione migliore per riprodurre nel dettaglio quanto avviene sulla linea, per la salvaguardia dei componenti e per preservare il substrato da delaminazioni. Particolare attenzione va posta anche nello scegliere la corretta strategia da applicare nella rimozione dei componenti più o meno complessi e sensibili. Al deposito di pasta saldante, eseguito con l’ausilio di un mini stencil o di un dispensatore, segue il piazzamento del componente e poi la saldatura ad aria calda. Sul lato bottom del pcb si può tranquillamente utilizzare come fonte di energia il riscaldamento IR perché non è richiesta una regolazione fine della temperatura; normalmente non si deve superare la temperatura di 130 °C, inoltre essendo un riscaldamento di supporto ha il compito di portare a un innalzamento di temperatura diffuso su tutta la superficie della scheda, ed è perciò, se ben controllato, lontano dal poter danneggiare il substrato.
Il dissaldatore, con la fornitura automatica del fi lo lascia una mano libera migliorando l’operatività Le unità di preriscaldo sono soprattutto utilizzate per agevolare quelle operazioni di rework dove le masse termiche in gioco sono signifi cative. Un’adeguata azione di riscaldamento del circuito stampato, apportando calore dal lato bottom, limita la perdita di temperatura dovuta alla presenza di strati diff usi, di piste di grosse dimensioni o di componenti capaci di elevate dissipazioni, come i trasformatori, i condensatori, i componenti di potenza o molti connettori. Raggiungere la giusta temperatura di lavoro, uniformemente distribuita sull’area della scheda dove occorre intervenire, consente di ridurre le probabilità di danneggiare il circuito, come invece spesso avviene indugiando unicamente sulla piazzola con gli ugelli ad aria calda o con la punta del saldatore. Tre scelte di preriscaldamento: conduzione, IR e convezione In affi ancamento alle stazioni di saldatura a ferro caldo e ad aria calda, Elettrotermica Italiana ha sviluppato tre diversi sistemi di preriscaldo che sfruttano rispettivamente il trasferimento di calore per conduzione, convezione e irraggiamento. Commercializzati col marchio Ewig, sono parte di una linea di saldatura e rework progettata e realizzata nella sede di Fornovo San Giovanni (BG). Il primo è idoneo alla lavorazione di dispositivi con notevole massa termica, come quelli racchiusi nelle guide d’onda utilizzati nel settore telecomunicazioni, o per quelle schede che sono vincolate a dissipatori di grosse dimensioni, o ancora per quelle schede utilizzate nel sottore dei LED ad alta luminosità. La stazione di preriscaldo ad aria calda ha una risposta molto veloce e un utilizzo estremamente fl essibile, esattamente come il modello a irraggiamento, che inoltre si presta adeguatamente a completare la stazione di rework MGN. STAR PST290 è la stazione di preriscaldo a contatto, indicata per portare alla temperatura di lavoro ottimale quei dispositivi su cui si desidera eseguire operazioni di saldatura e che le notevoli masse termiche in gioco (come ceramica, rame e alluminio) renderebbero estremamente diffi coltosa se non impossibile. La stazione elettronica di controllo è digitale e munita di display a 3 digit per indicare sia la temperatura impostata che quella eff ettivamente raggiunta. La piastra, in rame cromato e ad alto grado di trasferimento termico, è controllata in temperatura con sensore a termocoppia e microprocessore. La superfi cie riscaldante è di 290x290 mm per un’escursione termica che varia da 51 °C a 351 °C, e con una potenza totale di 2000 Watt. Per chi non avesse bisogno di così tanta potenza, STAR PST150 è una stazione di 800 Watt di potenza distribuita su una superfi - cie di 150x150 mm. STAR BLOW è la stazione ad aria calda ideata per lavorare in affi ancamento a quelle operazione di saldatura dei circuiti stampati con dimensioni medio-piccole, o comunque dove i 55 mm di diametro dell’apertura del nozzle di aria calda è suffi - ciente a scaldare la zona interessata. Nonostante le dimensioni compatte, il dispositivo eroga quasi 500 Watt di potenza con un’escursione termica del fl usso d’aria calda regolabile da 50 °C ino a 250 °C. La stazione è dotata di una pompa interna che evita la necessità di collegarsi con l’impianto di aria compressa centrale, inoltre con un semplice comando si passa dall’azione riscaldante a quella di cooling. Il sistema è provvisto di un supporto su cui posizionare il pcb da rilavorare, ma è disponibile in alternativa anche un portaschede regolabile (fi ssato con quattro viti) e munito di attacco e rilascio rapido a molla. Con una superfi cie riscaldabile di 130x130 mm, la stazione di preriscaldo a infrarossi STAR PST IR utilizza elementi con emissione controllata nella fascia degli infrarossi da 2 μm a 10 μm per un riscaldamento costante e uniforme. Il gradiente di 2,3 °C/sec è adatto anche ai componenti e ai circuiti stampati più sensibili; la potenza erogata arriva a 400 Watt, mentre la temperatura è regolabile tra 51 °C e 351 °C. La stazione dispone di un collegamento con una termocoppia ester- PCB febbraio 2012 35
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