Riconoscere ed evitare i difetti di saldatura comuni

Nonostante la produzione automatizzata, possono verificarsi difetti di saldatura. Le cause si trovano solitamente in una o più di queste aree:

• Pasta saldante: Quantità errata, viscosità errata o materiale scaduto
• Profilo di reflow: Temperatura troppo alta/bassa o tempo di rampa errato
• Layout: Pad asimmetrici, thermal relief mancanti
• Componenti: Componenti sensibili all'umidità non conservati correttamente

Sintomo: Collegamento indesiderato tra due pad o pin adiacenti.

Cause:

• Troppa pasta saldante (apertura dello stencil troppo grande)
• Distanza insufficiente tra i pad
• Temperatura di reflow errata

Soluzione: Ottimizzare il design dello stencil, verificare le distanze dei pad (min. 0,2mm per fine-pitch), implementare l'ispezione SPI dopo l'applicazione della pasta saldante.

Sintomo: Un piccolo componente passivo (0402, 0603) si solleva verticalmente su un pad – come una lapide.

Cause:

• Forze di bagnatura disuguali durante la saldatura
• Routing asimmetrico delle piste verso i pad
• Diversa superficie di rame sotto i pad

Soluzione: Layout simmetrico, stessa larghezza di pista verso entrambi i pad, thermal relief sui piani di massa.

Sintomo: Superficie opaca e granulosa del giunto di saldatura anziché lucida. Collegamento elettrico scadente o assente.

Cause:

• Temperatura di reflow troppo bassa
• Tempo troppo breve sopra la temperatura di liquidus
• Dissipazione del calore attraverso grandi superfici di rame (thermal relief mancanti)
• Pad o terminali dei componenti ossidati

Soluzione: Ottimizzare il profilo di reflow, prevedere thermal relief nel layout, conservare correttamente la pasta saldante e i componenti.

Sintomo: Cavità (void) nel giunto di saldatura, specialmente sotto componenti BGA e QFN.

Cause:

• Degassificazione dalla pasta saldante o dal materiale della scheda
• Profilo di reflow errato (riscaldamento troppo rapido)
• Assorbimento di umidità del circuito stampato

Soluzione: Saldatura reflow sotto vuoto, ottimizzare il profilo di preriscaldamento, conservare le schede in ambiente asciutto, utilizzare atmosfera di azoto nel forno.

I fornitori EMS moderni utilizzano diversi metodi di ispezione:

• SPI (Solder Paste Inspection): Verifica l'applicazione della pasta saldante PRIMA del piazzamento dei componenti
• 3D-AOI (Automated Optical Inspection): Un sistema di telecamere verifica i giunti di saldatura, la posizione e la polarità dei componenti
• Ispezione a raggi X: Per i giunti di saldatura nascosti (BGA, QFN) – vede ciò che l'occhio non può
• ICT (In-Circuit Test): Test elettrico di tutti i collegamenti

In SMTEC AG, l'ispezione 3D-AOI è standard per ogni assemblaggio – per la massima qualità e affidabilità.