Una junta con soldadura insuficiente puede pasar la prueba eléctrica y aun así fallar en campo. Aquí explicamos qué deja a una junta sin suficiente soldadura, cómo detectarlo y cómo prevenirlo.
Una junta con soldadura insuficiente tiene muy poca soldadura para formar un filete adecuado entre la terminal o terminación de un componente y su pad, y deja una conexión que puede pasar la prueba eléctrica pero es mecánicamente débil. En el peor caso, la soldadura insuficiente se convierte en una junta abierta, sin ninguna conexión.
La soldadura insuficiente suele ser un problema de depósito de pasta: no llegó suficiente pasta al pad, o la soldadura que había se fue a otro lado durante el reflujo. Las causas de proceso comunes son:
La inspección manual puede evaluar los filetes en extremos de chips y en terminales tipo ala de gaviota, pero no en terminales tipo J, QFN ni nada con una junta oculta. La consistencia entre operadores es su principal debilidad.
La SPI es la herramienta más directa, porque mide el volumen, la altura y el área de la pasta en cada pad antes de la colocación. Un depósito bajo detectado en SPI es una tarjeta que se limpia y se vuelve a imprimir en lugar de retrabajarse.
La inspección óptica automatizada (AOI) 2D evalúa el filete según cómo refleja la luz angulada, lo que funciona bien en juntas estándar pero puede confundirse con el acabado superficial y los reflejos. La AOI 3D mide la altura de la junta y convierte la evaluación del filete en una medición. La AXI es obligatoria para BGA y componentes con terminación inferior, donde la junta no se puede ver.
En la cobertura de inspección de DaoAI, el punto 05, Calidad de la junta de soldadura, cubre soldadura insuficiente, exceso de soldadura y juntas frías, y el punto 06 cubre conexiones abiertas o sin soldar, tanto en configuraciones 2D como 3D. Para la detección de soldadura abierta, DaoAI usa un modelo preentrenado con defectos representativos de soldadura abierta, así que la decisión no se basa solo en límites de color. Puede usar el modelo suministrado directamente y luego ajustarlo localmente con un pequeño conjunto de muestras de su propia línea.
Esto importa porque un rango de color lo bastante amplio para aprobar todas las juntas buenas también puede aprobar una junta sin soldadura. Los límites de aceptación de las juntas de soldadura siguen siendo editables, así que su equipo de calidad sigue definiendo los criterios.
Trate la soldadura insuficiente como un problema de impresión hasta que los datos de SPI demuestren lo contrario. Verifique los valores del stencil y del perfil contra la hoja de datos de su pasta y con su proveedor de stencils.
| Causa | Prevención |
|---|---|
| Mala liberación de la pasta | Diseñe las aperturas con una relación de área de al menos 0.66 y considere un stencil con nanorrecubrimiento o paredes electropulidas para paso fino. |
| Aperturas tapadas | Aumente la frecuencia de limpieza inferior del stencil, incluida una limpieza con vacío, e inspeccione el stencil después de pausas largas. |
| Huecos y depósitos bajos | Ajuste juntas la velocidad y la presión de la rasqueta, agregue soporte a la tarjeta debajo del área de impresión y reemplace las cuchillas desgastadas. |
| Stencil demasiado delgado para componentes grandes | Use un stencil escalonado (step-up) o aperturas más grandes en conectores y componentes de potencia (por ejemplo, 150 µm / 6 mil localmente en un stencil de 100 µm / 4 mil). |
| Absorción capilar en el reflujo | Agregue una estabilización (soak) para igualar las temperaturas de terminales y pads, y mantenga el tiempo por encima de liquidus dentro de la ventana de la pasta. |
| Soldadura perdida en las vías | Tape, cubra (tenting) o selle las vías en los pads, o muévalas fuera del pad. |
| Mala soldabilidad | Controle el almacenamiento de componentes y tarjetas, y pruebe los lotes sospechosos antes de producción. |
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Una junta insuficiente tiene algo de conexión de soldadura, pero no la suficiente para formar el filete requerido. Una junta abierta no tiene ninguna conexión de soldadura entre la terminal y el pad.
A menudo no, porque una junta delgada todavía puede conducir. Por eso se necesita inspección visual o por rayos X, ya que la junta puede agrietarse más adelante por ciclos térmicos o vibración.
La SPI detecta la causa más común, los depósitos bajos de pasta, antes de colocar los componentes. La AOI revisa la junta terminada después del reflujo, así que la mayoría de las líneas de alta confiabilidad usan ambas.
Sí. La AOI 3D mide la altura de la junta en lugar de inferirla a partir de los reflejos, lo que ayuda en acabados brillantes donde las imágenes 2D pueden engañar.
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