Technical Articles

Sin un estándar a la vista, las aleaciones emergentes requieren de flux y procesos únicos.

La SOLDADURA DE BAJA TEMPERATURA es un tema de gran interés y desarrollo. Varios puntos están guiando hacia la implementación de soldaduras con bajas temperaturas en el pico de reflujo que SAC305 y sus variantes. El más significativo desde el punto de vista técnico es la reducción de la deformación de componentes y sustratos. Los proveedores de chips están particularmente interesados en temperaturas de reflujo más bajas, ya que se necesitan componentes más delgados para cumplir con las limitaciones dimensionales de dispositivos más delgados, pequeños y rápidos. Cuando un componente se deforma durante el reflujo, la interconexión de soldadura puede verse comprometida, lo que resulta en aperturas non-wet (NWO). Los defectos NWO son difíciles de detectar y pueden no manifestarse...

¿Crees que, involucrando a todos tus proveedores, llegarías a la causa de un problema de soldadura intermitente?

En pocas palabras, la última función de una línea de ensamblaje de PCB es crear millones de uniones de soldadura sin error. Esta tarea se complica por la gran cantidad de materiales que se unen durante el ensamblaje, y depende de la calidad de cada terminal de componentes, terminal del PCB (pad) y esfera que se va a soldar. Cuando se descubre un defecto de soldadura, es una práctica común suponer que los materiales de soldadura son la causa, lo que parece lógico, considerando que es un defecto de soldadura. Pero esta suposición a menudo está “fuera de lugar”. Este tipo de escenario regularmente se desarrolla, como se ilustra en un caso reciente presentado a nuestro equipo de análisis de fallas para el diagnóstico. 

En este caso, el ensamble...

¿El proceso de reflujo puede ser modificado “sobre la marcha”?

Uno de los ingenieros de campo en AIM regreso está semana de un viaje a través del país, con un caso acerca de un problema que estaba causando dificultades a un cliente. Finalmente, el problema era relacionado con el diseño y una gran diferencia de temperatura (ΔT), que no lograron dominar con el equipo que se utilizó en producción. Les tomó un día completo de pruebas, para realizar la evaluación final. 

Muchos de los ingenieros y técnicos con los que trabajo, categorizan (desarrollan) el perfilado de reflujo, de la misma forma que realizan ejercicio por las mañanas o la limpieza de sus dientes. Saben que lo necesitan hacer y que los beneficios son significativos, pero no serán inmediatos y suelen ser una tarea no tan agradable. Primero, tomemos un minuto para revisar las...

¿Cuál es la importancia de seleccionar el correcto material para prevenir contaminación electroquímica en la estación de retrabajo?

Una docena de versiones del mismo escenario ocurrieron en el último mes, todas eran relacionadas con los materiales y procesos utilizados en aplicaciones post-producción / retrabajo. Este paso del proceso de producción a menudo se escapa de la atención de...

Por Tim O’Neill, Technical Marketing Manager

Con el permiso RoHS por expirar, ¿SAC305 puede resistir?

No es la especie más fuerte la que sobrevive o la más inteligente, sino la que responde mejor al cambio. 
– Charles Darwin

Los pasos finales de RoHS pasarán gradualmente durante los próximos 24 meses y una vez implementados; el plomo se eliminará virtualmente de la cadena de suministro de soldadura para ensambles electrónicos. Con las últimas excepciones aplicadas predominantemente en aplicaciones de alta confiabilidad, los materiales en uso se están analizando para determinar si pueden cumplir con los requisitos de PCBs de alta confiabilidad....

Por Tim O’Neill, Technical Marketing Manager

Con el cercano vencimiento de las excepciones de la norma RoHS, El sector de SMT podría empezar a ver nuevas soldaduras.

Recuerdo vívidamente un momento en 1994, sentado para una entrevista de trabajo, tratando de visualizar una imagen de la tabla periódica para las abreviaturas de estaño (Sn) y plomo (Pb). Por supuesto, estas no fueron conjeturas fáciles porque las abreviaturas de ambos elementos se derivan de sus raíces latinas: el estaño de stannum y el plomo del plumbum. Cité incorrectamente a mi entrevistador la abreviatura de titanio (Ti) y un elemento que no existía. Tan confundido como estaba en ese momento, poco después me di cuenta de lo simple que eran realmente las cosas....

Por Tim O’Neill, Technical Marketing Manager

Deja de ajustar las impresiones del plano de tierra y comienza a ajustar las impresiones de I/O.

¿Podrías creer que los vacíos (voids) de los planos de tierra en QFNs podrían reducirse a más del 50% sin costo y con una simple modificación en la apertura del esténcil? No sería la modificación en las aperturas de los pads de tierra en donde los vacíos son problema, sino en las aperturas de entrada y salida (I/O). Nosotros tampoco lo creíamos. Por lo que profundizamos más antes de presentar a lo que ahora llamamos: la modificación de apertura “AIM I/O”. 

En los Tech Tips, informamos una reducción dramática en los vacíos cuando los pads QFN I/O se dejaron sin pasta, pero no se termina ahí, gracias a que se observó este indicio seguido de varios...

Por Tim O’Neill, Technical Marketing Manager

Algunas veces las respuestas a las más desafiantes preguntas están justo delante de nuestras narices. 

Mientras me sentaba en el aeropuerto Chicago’s O’Hare después de haber asistido a otra productiva y emocionante expo de la SMTA Internacional, reflexionaba sobre la excelente oportunidad que estos eventos representan para realizar conexiones y mantenerse al día en el mundo del ensamblaje electrónico. Si no has asistido a estos eventos regularmente, deberías de hacerlo. Fui afortunado de tener la oportunidad de asistir a un sin número de conferencias técnicas y no solo para aprender sobre que está surgiendo, si no también poder platicar con clientes y colegas sobre lo que ellos consideran la necesidad más urgente del mercado.  

En resumen… reducción de vacíos BTC. Las...

Por Tim O’Neill, Technical Marketing Manager

Esténciles, ¿qué debemos elegir para mejorar nuestros procesos?

Hemos estado realizando pruebas de impresión en nuestro laboratorio. El primer conjunto de resultados publicados fue, “El impacto que tiene en el rendimiento de impresión de la pasta de soldadura, al reducir el tamaño del polvo en la aleación de soldadura” en IPC/APEX, revelamos una jerarquía de variables de entrada para maximizar la eficiencia de transferencia de pasta de soldadura y...

By Tim O’Neill, Technical Marketing Manager, Carlos Tafoya and Gustavo Rameriez

 

Abstract

From the Apple™ Watch and body cameras for law enforcement to virtual reality hardware and autonomous transportation, the demands and opportunities for electronics to improve our lives are only limited by our imagination. The capability of existing PCB assembly technology needs to advance rapidly to meet the mission profile of these new devices. The demand common to all of these devices is increased functionality in a smaller space. For the solder paste manufacturer, this path inevitably leads to incorporating finer metal powder into solder paste to facilitate ultra-fine pitch printing. In this study, we will evaluate the benefits and implications of finer mesh solder powder on critical aspects of solder paste performance. 

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La impresión de esténcil es eficiente y efectiva, pero no está exenta de limitaciones.

La impresión de esténcil es una forma eficiente y efectiva de aplicar millones de depósitos de pasta de soldadura de forma controlada, pero no está exenta de ciertas limitaciones. En muchos encapsulados, la variedad de área y los componentes para la parte inferior se están volviendo cada vez más pequeños, mientras que los conectores, protectores y otros componentes grandes permanecen del mismo tamaño o crecen aún más. Presionar los límites de la impresión de esténcil de uno o ambos lados, respecto al tamaño de impresión puede presentar desafíos considerables para los ensambladores de PCBs.

Una forma de superar estos desafíos es el dispensado de soldadura en pasta. El dispensado es una opción atractiva porque permite una flexibilidad infinita: puede...

¿Qué es lo que quiere decir “Squircle” y qué está haciendo en mi esténcil?

El término "squircle" es un acrónimo, o mezcla de las palabras en inglés cuadrado (square) y círculo (circle). Es una palabra real, y se conoce también como superelipse para los supernerds. Era solo una broma, pero además de tener un nombre chistoso, el "squircle" es una herramienta eficaz para maximizar la liberación de pasta de soldadura y el volumen general de depósito.

Un squircle (FIGURA 1) es un cuadrado con esquinas redondeadas que cuando se incorpora a los diseños de apertura de la tablilla para arreglos de áreas pequeñas, proporciona una mejor calidad de impresión que un cuadrado o un círculo. Aporta lo mejor de ambos mundos a una parte extremadamente desafiante del proceso de impresión.

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La viscosidad de la pasta puede mostrar por qué la soldadura se comporta de manera distinta en diferentes condiciones.

La viscosidad y la tixotropía no son palabras que se escuchan en una conversación casual, pero son características materiales muy comunes que encontramos en nuestra vida cotidiana.

La viscosidad se define como la resistencia de un fluido al flujo, pero se le conoce más comúnmente como el "espesor" de un fluido (fluye lentamente como el aceite de motor) o la "delgadez" (fluye fácilmente, como el agua). La tixotropía, por otro lado, es una propiedad...

El manejo adecuado y los controles de almacenamiento contribuyen en gran medida a la calidad de la impresión.

La soldadura en pasta es una elaborada mezcla de polvos metálicos, ácidos, tixotrópicos, solventes y una variedad de otros productos químicos. Cuando se combinan, las reacciones e interacciones pueden ser extremadamente variadas y complejas. Cuando se diseña la química de una pasta de soldadura, las consideraciones clave incluyen no sólo su rendimiento en el proceso sino también cómo mantener la estabilidad de ese rendimiento frente a los rigores del tiempo, las fluctuaciones de temperatura y el uso. 

Se puede decir que la impresión de tablillas es el proceso crítico en la línea de ensamblaje, porque sienta las bases para todo el ensamblaje. La calidad de la impresión no excluye necesariamente el retrabajo, pero una mala impresión la garantiza...

By Karl Seelig, Vice President Technology and Tim O’Neill, Technical Marketing Manager

In Search of the Perfect Solder Paste. Hint, it's a moving target.

Solder paste – that ubiquitous, viscous, sticky blob that is applied as the first step of every SMT assembly process – is a surprisingly complex product. It is composed of two primary constituents: solder powder, which accounts for 85% to 90% by weight or 50% by volume, and flux medium as the balance. As complicated as powder development and manufacturing can be, flux medium is even more so, due to the myriad demands and constraints placed on it.

Imagine you are planning a big party and you decide to make the aptly named Patience Cake (FIGURE 1) – arguably one of the most complicated baked...

By Mehran Maalekian, Yuan Xu, Amir Hossein Nobari, Karl Seelig of AIM Metals & Alloys

Comparing Properties of CASTIN™, BABBITT & Alternative Lead-Free Alloys

Abstract.  This paper compares three commercial lead-free solders; CASTIN®, Babbitt and SAC-I and their modified compositions in terms of mechanical and soldering properties. Solders tested are six alloys with different compositions in the range of (major elements): Sn/Cu(0.7-4)/Ag(0-4)/Sb(0.5-8)/Bi(0-3)/Ni(0-0.15). Effects of alloying elements on the thermal behavior (melting and solidification), wetting force, contact angle, spreading, tensile and hardness properties are studied. Based on preliminary results...

By Karl Seelig, Vice President Technology and Tim O’Neill, Technical Marketing Manager

A finer type solder paste may solve one problem only to create another.

From Univac to the latest wearable gadget, electronics keep shrinking. As transistors get smaller, so too do their packaging, solder interconnections, and a key ingredient in making those interconnections: solder powder. Often overlooked on miniaturization roadmaps, the ultrafine particles of metal carried in solder paste play a critical role in solder joint formation, and must be optimized for printing and reflow of subminiature solder joints.

The solder powder manufacturing process is very complex and involves atomizing molten alloy and solidifying the tiny droplets while dispersed in...

By Karl Seelig, Vice President Technology and Tim O’Neill, Technical Marketing Manager

To err is human; to blame the other vendor is… policy.

Nearly every process engineer has found themselves in this quandary: something goes awry with the process, and the supplier finger-pointing begins immediately. With machines, chemistry, components and PCBs all factoring into the mix, it often appears that a supplier’s first line of response is to deflect responsibility rather than help seek the root cause. Chemistry providers don’t have the luxury of suggesting a few mechanical measurements or a quick check under the hood to rule out our products as the source of problems, so we are accustomed to rolling up our sleeves and helping solve them.

We...

By Karl Seelig, Vice President Technology and Tim O’Neill, Technical Marketing Manager

A Tale of Fresh Eyes, Red Herrings and Dirty Tweezers…

We recently received a call from a contract assembler that was fighting solder balls after reflow. They were getting solder balls on one capacitor and tried to address it with profile changes. Sometimes the problem went away, but it always came back. They were also getting blowholes in the same solder joints from time to time.

First, we tried to identify the root cause for the balling problem remotely. The typical questions when confronted with this issue include:

  • On which components are the solder balls occurring?

  • ...

By Karl Seelig, Vice President Technology and Tim O’Neill, Technical Marketing Manager

And why waiting until the last process step is a bad idea.

BTCs, or bottom termination components, are a class of package referred to by a variety of acronyms and abbreviations. Different component and packaging companies may use different nomenclature (FIGURE 1), but almost all these components share one common, ugly characteristic: large pads that are prone to solder voiding. By design, these large thermal or ground pads require a defined percentage of contact with the solder and PCB to properly conduct heat and/or electricity. Excess solder voids can impact performance and reliability of the package.

The voiding problem has given both designers and manufacturers heartburn for the...

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