Cortocircuitos de soldadura en una placa de circuito impreso en soldadura por ola
Los cortos de soldadura generalmente aumentan en el proceso de soldadura por ola. Esto se debe al tono cada vez menor de los componentes utilizados en la fabricación. En el pasado, el tono de las terminaciones era 0.050&". Ahora vemos muchas terminaciones convencionales que se utilizan en un 0.025" tono.
El cortocircuito de la soldadura ocurre cuando la soldadura no se separa de dos o más cables antes de que la soldadura se solidifique. Aumentar el flujo de sólidos o la cantidad es una forma de disminuir el cortocircuito. Una reducción de la longitud del cable y el tamaño de la almohadilla reducirá la cantidad de soldadura que se mantiene en la base de la placa. La Figura 1 muestra un conector en un 0.025" tono que se mejoró a través de cambios en el diseño de la almohadilla. Las almohadillas alternativas aumentaron de longitud en el lado de salida de la ola. Esto hizo que la distancia de separación real entre la terminación adyacente fuera más grande y disminuyó el cortocircuito.
Una soldadura corta en un conector con un 0.025" tono.
Una soldadura corta en el lado superior de una placa impresa es inusual, pero puede ocurrir. En la Figura 2, los cortos de soldadura se vieron en los cables IC en una placa impresa de un solo lado. Durante el contacto con la ola, la presión era tan alta que se produjeron cortos debido a la penetración excesiva de la soldadura. Es más probable que se vea este tipo de defecto en cualquiera de las ondas vibratorias producidas por tres compañías para ayudar al montaje en superficie. Es más probable que ocurra en tableros de un solo lado, ya que la relación tamaño-agujero-plomo a menudo es mayor, debido a las tolerancias en estos laminados más baratos.
Una rara soldadura corta en la parte superior de una placa impresa.
Los cortos de soldadura se están convirtiendo en un problema importante en la soldadura por ola, particularmente a medida que los pasos de los componentes continúan disminuyendo. En la Figura 3, se ven cortos en un dispositivo de matriz de cuadrícula de pin (PGA). Debido a la proximidad y al número de pines, la separación de la soldadura se ve impedida desde la base de la placa. Puede producirse un cortocircuito debido a un flujo deficiente, precalentamiento incorrecto o separación de ondas. Todo el cortocircuito se puede disminuir a través de buenas reglas de diseño, con reducciones en el tamaño de la almohadilla y la longitud del cable del componente. En el caso del ejemplo que se muestra en la Figura 3, fue necesario cambiar el contenido de sólidos del fundente mientras se conservaba un proceso sin limpieza. El uso de una cuchilla de aire caliente no logró mejorar el proceso debido a la alta mezcla de tablas y longitudes de clavijas.
Cortos en una matriz de cuadrícula de clavijas.
A medida que las juntas se vuelven más pobladas, el cortocircuito se convierte en un problema. Una cuchilla de aire caliente después de la ola de soldadura puede eliminar algunos problemas, pero la mayoría solo puede repararse con un buen diseño. El aumento de los sólidos del fundente mejorará el drenaje en todas las articulaciones. En la Figura 4, la longitud del pasador es correcta en 1-1.5 mm, pero las almohadillas de la superficie podrían reducirse en tamaño. Con almohadillas más pequeñas, se retiene menos soldadura en la placa para cortocircuitar entre las espigas. Si esta es la única área defectuosa en el tablero, entonces un buen arreglo es un punto de pegamento colocado entre los dos pines por su departamento de colocación.
Las almohadillas más pequeñas habrían disminuido la probabilidad de que ocurra este corto.
Los dispositivos SOIC deben ser el límite para los componentes montados en la parte inferior. Disminuyendo el tono por debajo de 0.050" el tono siempre aumentará los niveles de defectos o aumentará el tiempo de ingeniería que induce al proceso a soldar 0.025&"; partes. Los cortos de soldadura son comunes en los dispositivos SOIC. Si el corto está en el medio de la fila y el ancho de la almohadilla está por debajo de 0.022&", es un problema de proceso. El flujo es la primera área a examinar, luego observe el ajuste al tiempo de contacto en la onda. A menudo, cambiar el ángulo del transportador elimina este defecto. Desafortunadamente, muchos sistemas de soldadura por ola ahora no permiten este ajuste.
Los cortos de soldadura son comunes en los dispositivos SOIC.
Dispositivos de soldadura por ola por debajo de 0.050" Se debe evitar y cuestionar el tono durante las revisiones de diseño para fabricación (DFM) de nuevos diseños. Sí, se puede hacer, pero requiere mucho más esfuerzo por parte de los ingenieros de máquinas y procesos. Soldadura 0.032" cabeceo se puede lograr, 0.025" es problemático y usa 0.020" en la base del tablero requiere más personal de retrabajo.
El ejemplo de cortocircuito en la Figura 6 se ve en la parte superior de los pines en un dispositivo QFP y puede mejorarse aumentando el sólido del flujo. Este defecto a menudo es causado por un precalentamiento incorrecto o un tiempo limitado en la ola. El efecto térmico del dispositivo puede tender a enfriar la soldadura, ralentizando el drenaje. En algunas ocasiones, cuando los cortos están en la parte superior de la forma principal, es un problema de soldabilidad. Si un área de plomo cerca del cuerpo de plástico es lenta para mojarse, también es lenta para drenar, por lo tanto, es corta. Al igual que con los dispositivos SOIC, los QFP se benefician de los ladrones de soldadura en el borde posterior de las piezas, pero solo si los cortos de soldadura siempre están en los últimos dos pines. La almohadilla de ladrón de soldadura siempre debe tener un mínimo de tres veces la longitud de la última almohadilla y en el mismo campo. Con los QFP, el dispositivo también se coloca a 45 ° en la dirección de desplazamiento a través de la ola. Intente pegar algunos componentes a la base de una placa de vidrio; Esto le ayudará a convencer tanto a los ingenieros como a los ingenieros de diseño de que el diseño para la fabricación es imprescindible.
Cortocircuito en la parte superior de los pines en un QFP.
Los cortos de soldadura pueden ser el resultado de una pobre capacidad de soldadura de los pines. En la Figura 7, hay picos de soldadura en los extremos de los cables debido a la poca capacidad de soldadura de las puntas desnudas de los cables. Si una terminación es lenta para humedecer, generalmente es lenta para drenar, lo que aumenta la incidencia de cortocircuito en la soldadura.
La poca capacidad de soldadura de las puntas descubiertas causó estos picos de soldadura y el cortocircuito posterior.
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