Las bolas de soldadura son esferas sueltas de soldadura que pueden poner en corto una tarjeta durante su uso. Aquí explicamos qué las causa, por qué la AOI basada en componentes puede pasarlas por alto y cómo prevenirlas.
Las bolas de soldadura son pequeñas esferas de soldadura que se separan de la junta durante el reflujo o la soldadura por ola y terminan sobre la máscara de soldadura, el laminado o junto a un componente. Una bola suelta puede moverse durante el uso y poner en corto dos conductores, por eso las normas de calidad de mano de obra como IPC-A-610 limitan las bolas de soldadura según su tamaño, su ubicación y si están fijas o no.
Las bolas de soldadura se forman cuando parte de la pasta nunca se integra a la junta principal: se imprimió en el lugar equivocado, salió salpicada por desgasificación o estaba demasiado oxidada para coalescer. Las causas comunes son:
El exceso de pasta o su escurrimiento es una causa raíz compartida con los puentes de soldadura, así que una línea que ve ambos defectos debe revisar primero el proceso de impresión.
La inspección manual pasa por alto fácilmente las bolas pequeñas, sobre todo en tarjetas densas u oscuras. La SPI no puede ver las bolas, ya que se forman en el reflujo, pero sí marca sus causas: depósitos embarrados, pasta sobre la máscara e impresiones desplazadas.
La inspección óptica automatizada (AOI) 2D puede ver una bola de soldadura como una esfera pequeña, brillante y especular. La limitación es dónde busca: un programa convencional inspecciona una región alrededor de cada componente, y una bola sobre laminado desnudo entre componentes no queda dentro de ninguna de esas regiones. La AOI 3D agrega altura, lo que ayuda a distinguir una bola real de un residuo plano o un reflejo. La AXI es necesaria para bolas atrapadas debajo del cuerpo de un componente.
DaoAI resuelve esto con una pasada de inspección de tarjeta completa que revisa la tarjeta entre los componentes. En la cobertura de inspección de DaoAI, el punto 14, Bolas de soldadura y partículas, encuentra bolas de soldadura o partículas en cualquier parte del ensamble, no solo junto a una junta de soldadura. Las verificaciones disponibles dependen de la máquina y la configuración.
El mismo hueco de cobertura aplica a cualquier otra cosa que caiga sobre la tarjeta. Recortes de alambre del corte de terminales through-hole, un componente chip que soltó la máquina de colocación o un fragmento del despanelizado pueden quedar sobre laminado abierto, donde no llega ninguna región de inspección de componentes.
El punto 15 de la misma pasada de tarjeta completa, Objetos extraños (FOD), cubre residuos, recortes de alambre, componentes caídos y otros materiales extraños. Un componente caído es el caso que más importa, porque es a la vez un componente faltante en algún lugar y un posible corto en otro. La contaminación superficial, como residuos de fundente y manchas, figura como el punto 16 y está marcada como próximamente.
La mayoría de las bolas de soldadura se corrigen en el manejo de la pasta, el diseño del stencil y el precalentamiento. Verifique los cambios de perfil contra la hoja de datos de la pasta.
| Causa | Prevención |
|---|---|
| Humedad en la pasta | Deje que la pasta refrigerada alcance la temperatura ambiente en su frasco sellado antes de abrirlo (a menudo varias horas) y limite el tiempo que permanece abierta sobre el stencil. |
| Pasta oxidada | Use la pasta dentro de su vida de anaquel y su vida útil en el stencil; no regrese pasta usada a un frasco nuevo. |
| Pasta sobre la máscara de soldadura | Verifique la alineación y el sellado del stencil, agregue soporte a la tarjeta y aumente la frecuencia de limpieza inferior del stencil. |
| Perlas a mitad del chip | Use una apertura tipo home plate o en U invertida en los pads de chips, o reduzca el área de apertura, para mantener la pasta fuera de debajo del cuerpo. |
| Salpicaduras en el precalentamiento | Mantenga moderada la rampa (típicamente 1–3 °C/s) y siga el tiempo y la temperatura de estabilización recomendados para la pasta. |
| Humedad en la PCB | Hornee antes del ensamble las tarjetas que rebasaron su vida en piso. |
| Fuerza de colocación | Verifique la altura Z y la fuerza de colocación para que los componentes se asienten sin exprimir la pasta. |
Díganos el acabado de su tarjeta y el defecto que está persiguiendo, y le mostraremos lo que encuentra la pasada de tarjeta completa. Envíenos una de sus propias tarjetas y la probaremos por usted, sin costo.
Depende de la clase de producto, de si la bola está atrapada o encapsulada de modo que no pueda moverse y de si viola la separación eléctrica mínima. Consulte la revisión vigente de la norma y los requisitos de su cliente para conocer los criterios de aceptación exactos.
Las perlas de soldadura, o bolas a mitad del chip (mid-chip), son bolas más grandes que se forman junto al cuerpo de un componente chip, normalmente por pasta empujada debajo del componente. Las bolas de soldadura aleatorias son más pequeñas y pueden aparecer en cualquier parte, a menudo por salpicaduras o por pasta impresa sobre la máscara.
Solo si inspecciona la tarjeta abierta, no únicamente las regiones alrededor de los componentes. La inspección de tarjeta completa de DaoAI busca bolas de soldadura y partículas en cualquier parte del ensamble, incluido el laminado desnudo entre componentes.
No, FOD es cualquier material extraño sobre el ensamble, como recortes de alambre, componentes caídos u otros residuos. A menudo se inspecciona en la misma pasada que las bolas de soldadura porque ambos pueden quedar en cualquier parte de la tarjeta.
Un puente de soldadura es soldadura no deseada entre pads o terminales adyacentes que pone el circuito en corto. Aquí explicamos qué lo causa, cómo lo encuentra cada método de inspección y cómo prevenirlo.
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