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60 PCB giugno 2012
▶ PRODUZIONE - PUNTI DI SALDATURA
Riconoscere i difetti
di saldatura
Una piccola guida al riconoscimento dei risultati
ottenibili dal processo lead free
di Serena Bassi, Prodelec
Un efficace passaggio al lead
free per qualsiasi scheda elettronica
può dirsi tale solo al
superamento di alcune sfide: la scelta
dei materiali, delle attrezzature
di produzione e il contenimento dei
costi richiedono una attenta pianificazione,
ma il punto focale del processo
rimane la fase di saldatura. Questa
fase è regolata da due fattori:
1 - L’impatto dei diversi materiali e
delle loro caratteristiche: la lega,
il flussante, il materiale e la finitura
del circuito stampato, il packaging
e le caratteristiche di saldatura
dei componenti limitano la
finestra di processo, che determina
come un giunto può essere saldato
efficacemente preservando
l’integrità della scheda e dei componenti.
2 - La flessibilità e compatibilità dei sistemi
di saldatura: che siano a rifusione,
a onda o selettivi, essi devono
assicurare un processo controllato in
ogni sua fase e devono essere compatibili
con l’esposizione a temperature
maggiori.
Per la maggior parte delle schede il
passaggio alla saldatura lead free avrà
un impatto minimo; è stato provato che
per un gran numero di applicazioni il
compito maggiore è quello di cambiare
il bill of material e la logistica, mentre
dopo aver trovato il settaggio ottimale
di processo la saldatura senza piombo
è raggiungibile con gli stessi o con migliori
risultati rispetto a quella con leghe
stagno-piombo.
Sfortunatamente, a causa della grande
varietà dei prodotti, esistono delle
eccezioni: ciò che va bene per una scheda
può essere deleterio per un’altra.
Schede già difficili da lavorare con
un processo stagno-piombo, ad esempio
con caratteristiche termiche e di bagnabilità
scarse, risultano doppiamente
laboriose con l’uso della tecnologia le-
ad-free. Possono manifestarsi problemi
derivanti da differenti punti di fusione,
differenti strati intermetallici o da altre
caratteristiche ancora.
Leghe senza piombo
nella saldatura ad onda
Un’ulteriore sfida nel processo di
saldatura ad onda è rappresentata dalla
riduzione della distanza dei punti di
saldatura, da un attuale passo di 60-75
mil ad un passo di 16-20 mil: questa
sfida è resa più difficile dalla scarsa bagnabilità
delle leghe lead free.
È necessario determinare se la riduzione
della distanza tra i punti può
portare a difetti nella saldatura ad onda,
con la conseguente necessità di dover
adottare un processo di saldatura
selettiva.
Un numero sempre maggiore di
schede richiede la presenza di maschere
di saldatura: la tendenza ad utilizzare
sempre più spesso componenti a
Fig. 1 - Danneggiamento per surriscaldamento di un componente MELF