Este blog comparte las mejores prácticas de SPI en el montaje de placas de circuito impreso, utilizando la inspección 3D y los datos de proceso para mejorar la calidad de la soldadura y la fiabilidad de la electrónica de armario.
Cuando una nevera o un armario para bebidas muere sobre el terreno, el usuario final sólo ve “nevera rota”. Pero usted y yo lo sabemos: a menudo se trata de un minúsculo problema de soldadura de PCB detrás de los bonitos estantes de metal, cristal y alambre.
Por eso Inspección de pasta de soldadura (SPI) no es “bueno tenerlo”. Es la supervivencia básica para su línea SMT, y para las marcas que venden cosas como componentes de vitrinas comerciales o portabebidas antivuelco rejilla de alambre junto con controladores inteligentes de socios como QIAO.
La mayoría de los ingenieros de procesos le dirán una dolorosa verdad:
Más de la mitad de los defectos de SMT proceden de la impresión de pasta de soldadura paso.
Si sólo lo compruebas después del reflujo, ya has perdido. Ha invertido piezas, tiempo y capacidad de línea en una placa que estaba “condenada” en la impresora.
Buena práctica 1: Poner SPI justo después de imprimir, antes de colocar.
Escena del mundo real:
Estás construyendo placas de control para un expositor con puerta de cristal. Si hay poca pasta en un circuito integrado de potencia QFN y nadie se da cuenta, esa placa puede fallar dentro de un supermercado a las 3 de la mañana. El compresor se para, las bebidas se calientan, todo el mundo enfadado. Todo empezó en la impresora.
Las líneas antiguas siguen utilizando SPI 2D o incluso sólo microscopio manual. Funciona... hasta que deja de hacerlo.
Por qué el 3D es ahora el estándar para las líneas SMT serias:
En las construcciones NPI o cuando rampeas una nueva placa para una unidad de refrigeración de gama alta, utiliza 3D SPI para ajustar el proceso de impresión hasta que obtengas un mapa “verde” estable. El 2D puede seguir siendo útil para pads grandes y sencillos, pero no confíe solo en él para BGA de 0,5 mm o QFN estrechos.
No se puede decir “buena” o “mala” impresión de pasta sin cifras. La mayoría de los equipos EMS establecen ventanas objetivo para volumen y altura en relación con el diseño.
Un punto de partida habitual en muchas fábricas:
Luego lo afinan por tipo de producto.
| Parámetro SPI | Ventana objetivo típica (punto inicial) | Si es demasiado bajo | Si es demasiado alto | Comentario |
|---|---|---|---|---|
| Volumen de pasta (todas las almohadillas) | 80-120% de volumen de diseño | Juntas abiertas, filete de soldadura débil | Puentes, bolas de soldadura, riesgo de vacío | Ajustar por tipo de componente |
| Altura de la pasta | ~ espesor de la pantalla ±20% | Insuficiente metal, juntas “secas | Desplome, dispersión extra, riesgo de tumba | Vigilar el envejecimiento de la pasta |
| Desplazamiento X/Y | < 25-50% de ancho de almohadilla | Filete sacado de la almohadilla, se abre parcialmente | Lo mismo, más riesgo en puentes de paso fino | Alineación de impresoras / referencias de PCB |
| Área de cobertura | > 80-90% de área de almohadilla | Esquinas sin cobre, filete demasiado pequeño | En cualquier caso, suele estar vinculado al volumen/altura | Comprobación tras el cambio de esténcil |
| Puentes / Manchas | 0 permitido en producción en serie | Sin humectación, sin puente | Cortos, retrabajo, NCMR, devoluciones de clientes | No negocie aquí |
Estas cifras no son una religión. Los buenos ingenieros de procesos los utilizan como receta de partida, y, a continuación, afinar con datos reales: Resultados AOI, rayos X para BGA, retornos de campo.
Si sólo utiliza el SPI para decir “aprobado/no aprobado”, está malgastando el dinero. El valor real es control de procesos.
La rutina diaria en una línea moderna podría parecerse a esto:
Ejemplo de un trabajo de controlador de frigoríficos:
El paso fino es donde SPI realmente gana dinero. Para BGA de 0,5 mm, QFN con almohadilla térmica grande y CI lógicos pequeños, muchas fábricas utilizan ventanas más cerradas:
Consejos adicionales que demuestran que conoces el oficio:
Si suministra componentes de vitrinas comerciales o componentes de cámaras frigoríficas con controladores inteligentes codiseñados con QIAO, usted quiere que esos BGA sean sólidos. Un solo hueco oculto en un controlador de compresor puede detener toda una línea de expositores en una cadena minorista.
Para los clientes serios (venta minorista de alimentos, cámaras frigoríficas farmacéuticas, cadenas de supermercados), no basta con “me parece bien”. Esperan que haga referencia a normas industriales como CIP-7527 para la calidad de impresión de la pasta de soldadura.
La mejor práctica en este caso:
Seamos realistas: nadie en producción tiene tiempo para cosas puramente académicas. SPI tiene que soportar Cadencia, rendimiento y rampa NPI.
He aquí cómo utilizan los datos los equipos maduros:
Esta mentalidad funciona tanto si se ensamblan placas de circuito impreso para congeladores industriales, máquinas expendedoras o iluminación interior de vitrinas. Para una empresa como QIAO, que se centra en servicios de fabricación de estanterías de alambre a medida y componentes de vitrinas comerciales, elegir socios EMS con un sólido proceso SPI es un control de riesgos inteligente. Sus piezas metálicas mantienen la productos de pie, sus PCB los mantienen en funcionamiento.
