Principio:

El proceso de soldadura blanda consiste, principalmente, en elevar la temperatura de dos piezas de cobre (terminal y pista) y aportar una aleación de estaño, cobre y/o plata con el fin de crear la unión íntermetálica de dichas pieza.

Las aleaciones de estaño normalmente se presentan de dos maneras distintas; el hilo de estaño y la pasta de estaño. La primera se trata de una presentación de la aleación en estado sólido y la segunda en estado pastoso.

En ambas presentaciones, además del propio metal, se encuentra un formulado químico denominado “flux” que sirve para limpiar las piezas de cobre a soldar mediante la reacción química producida por el calor de la punta de la herramienta de soldar en los ácidos, resinas y activadores químicos que acompañan al estaño.

Esto conlleva irremisiblemente la generación de “humos de soldadura” o lo que es lo mismo; emisiones de humos visibles y no visibles (gases).

En algunas empresas, se tiene la idea equivocada que los humos de soldadura blanda contienen “plomo” u otros metales pesados, esto no es así ya que sería necesario trabajar a altísimas temperaturas para que estos humos contengan partículas de estos metales.

Los humos de soldadura visibles contienen partículas muy diminutas en suspensión con un tamaño de 0,01 mm. que la mucosa nasal no es capaz de retener y llegan hasta los alvéolos pulmonares.

Por otro lado los gases o humos de soldaduras no visibles son muy peligrosos ya que en el proceso de calentamiento se generan continuamente producto de las reacciones químicas.

Humos y gases más comunes producidos en el proceso de soldadura blanda:

-       Monóxido de carbono.

-       Ácido hidroclorhídrico.

-       Aldehídos alifáticos.

-       Ácidos primarios.

-       Ácido abiético. (colofonia)

-       Compuesto orgánicos volátiles (V.O.C).

Legalidad vigente:

La directiva europea 98/24 CEE y 2000/39 CEE y en particular el Real Decreto 374/2001 de 6 de abril sobre la protección de la salud y seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con los agentes químicos durante el trabajo muestra en su artículo 2, apartado 5 la definición de un agente químico peligroso y los medios técnicos que deben utilizarse para prevenir el riesgo de exposición. (ver R.D. 374/2001)

Consideraciones:

Estos tipos de humos son peligrosos para la salud si se inhalan. Las personas pueden quedar permanentemente sensibilizadas a dichos humos y si la exposición es continua, incluso a cantidades muy pequeñas, se puede causar ataques de asma, irritación de los órganos respiratorios, descamación de la piel, “gripe del soldador” u otras enfermedades respiratorias.

Un sistema de extracción de humos adecuado le ayudará a:

• Proteger la salud de los empleados.

• Asegurar el cumplimiento con las regulaciones y normas de salud y seguridad.

• Reducir las quejas de los operadores, debido a los olores y los vapores.

• Evitar el posible costo de las reclamaciones de indemnización de salud.

• Reducir el tiempo absentismo laboral.

• Aumentar la velocidad de producción.

• Reducir la contaminación del producto.

• Proporcionar un mejor ambiente de trabajo.

 Soluciones y equipos:

 Existen dos grupos de equipos que se suelen utilizar para la extracción de humos:

-  El primero se trata de un ventilador con un filtro de carbón activo que retira el humo de la soldadura de la cara del operario y es filtrado de manera primaria para recoger las partículas gruesas en suspensión. Este sistema no es definitivo pero da una solución en los puestos de soldadura de baja utilización y donde se requiera mucha movilidad. Por ejemplo los laboratorios de desarrollo, etc.

- El  segundo sistema corresponde a un equipo de extracción combinado con un grupo de filtros para la captación de los humos visibles (partículas), los no visibles (gases) y los olores. Los grupos de filtros pueden ser de carbón activado (solo apto para gases y olores) o combinados HEPA y carbón activado para retener también las micro partículas en suspensión.

 Este último sistema proporciona una solución definitiva para los puestos de trabajo con exposición continuada.

 Es muy importante que la extracción sea localizada en el punto donde se genera el humo y para ello existen diversos accesorios que se adaptan a cada aplicación. Para los procesos de soldadura en electrónica dichos accesorios deben ser disipativos (ESD).

 La tendencia del sector es utilizar equipos de extracción individual o dobles, fácilmente configurables y que evitan las costosas instalaciones de tubos.

 Otra consideración en la evaluación de un equipo es el nivel sonoro, ya que un ruido elevado suele generar rechazo al uso por parte del operario.

 Si desea ampliar la información, consúltenos.

La fibra óptica es un filamento generalmente de óxido de silicio y germanio rodeado de una capa de similar material, pero con un índice de refracción menor.

 Cuando la luz procedente de un láser o led inciden en el interior de la fibra óptica, ésta se va reflejando contra las paredes en ángulos muy abiertos de tal forma que se pueden guiar las señales luminosas sin perdidas por largas distancias.

La fibra óptica  ha presentado una evolución  en el mundo de las  telecomunicaciones ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio y superiores a las de cable convencional de cobre. Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, también se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.

En los trabajos de instalación, mantenimiento y reparación de tendidos de fibra óptica que no se emplean herramientas y métodos de limpieza adecuados la contaminación de la fibra origina un mal funcionamiento o la reducción de las prestaciones de las redes.

Más del 85 % de los fallos en las redes de fibras óptica que han sido retrabajadas están producidas por contaminación de los conectores.

Como en muchas otras aplicaciones, cuando en  el proceso de limpieza se requería que fuese húmedo el producto que inicialmente se utilizaba era el alcohol isopropilico. Actualmente existen solventes específicos para esta aplicación que garantizan la eliminación de cualquier tipo de contaminación que interfiere en la transmisión de datos a alta velocidad a través de fibra óptica.

La limpieza húmeda-seca es la combinación ideal y requerida en la fibra óptica donde bastoncillos o paños estarán libres foam y pegamentos donde no se deshilacharan en pelusas o partículas y se podrán combinar con el productos químico limpiador.

Normalmente el conjunto de limpiadores de fibra óptica incluye:

- El producto químico limpiador.            

- Los bastoncillos de limpieza para conectores.

- Paños y paños impregnados.

Dichas sustancias peligrosas se refieren a la presencia de:

 - Plomo

- Mercurio

- Cadmio

- Cromo hexavalente

- Polibromobifenilos (PBB)

- Polibromodifeniléteres (PBDE)

Dicho esto y centrándonos en la utilización del plomo como componente de la  aleación que se utiliza en la unión de soldadura en electrónica, se establece que a partir de 1 Julio de 2006 se deberá de eliminar de dicha aleación.

Determinados sectores como la automoción dispondrán de una cierta prorroga para dicho cumplimiento.

Esto significara que todo producto electrónico que se fabrique o distribuya en Europa deberán de tener tarjetas de circuito impreso y sus componentes que no contengan plomo.

Las principales aleaciones que se están planteando por parte de los fabricantes de estaños son las denominadas SAC (SnAgCu) en distintas proporciones de cada componente.

La aleación SC (SnCu) se utilizara en entornos de bajo coste productivo ya que la calidad en la soldadura no es en algunos casos de requerimiento aceptable.

Los principales “inconvenientes” de la utilización de las aleaciones LF son:

1) Temperatura.

Esto significa que la ventana de proceso se acorta considerablemente lo que origina en producción que algunos componentes electrónicos queden con soldaduras frías y otros no soporten el exceso térmico.

2) Elasticidad.

La utilización del plomo proporcionaba “elasticidad” a la soldadura, al eliminar el plomo se aumenta la tensión superficial y por consiguiente tras el pico de refusión se puede llegar a originar roturas o delaminaciones.

3) Maquinaria.

El trabajo con estas aleaciones implicara la sustitución del crisol de soldadura en las máquinas de ola e incluso una etapa de precalentamiento.  

En refusión donde se aplica pasta de estaño sobre el pad es donde se realiza la soldadura (el estaño ya no corre – moja la pista como antes) y esto supondrá en algunos casos la necesidad de cerrar las ventanas de las pantallas de serigrafía y adaptarlas mejor al diseño de la pista.

 4) Soldadura manual.

Los procesos de soldadura manual implicaran la utilización de soldadores más potentes (W) y que puedan mantener mejor la temperatura.

La cantidad de deposición de hierro y níquel sobre el cobre de la punta en soldaduras con plomo esta de 50 – 150 micras y con estaño LF sube de  200 a 600 micras; Esto se hace para poder soportar el incremento de temperatura que debemos someter a la punta.

 5) Inspección.

El aspecto de la soldadura cambia siendo más mate, menos brillante y superficie menos uniforme. Esto implicara formación para la correcta identificación de la soldadura y diferentes métodos de inspección.

Hemos realizado varias ponencias y seminarios sobre este tema. 

no dude en contactar con nosotros para cualquier aclaración o duda

 Las uniones de soldadura dejan de ser visibles, como cualquier componente SMD, al encontrarse alojadas bajo el encapsulado del componente.

 Para poder retrabajar estos componentes necesitaremos utilizar métodos de transmisión térmica de no contacto como son la convección o los infrarrojos y con equipos que trabajen al mismo tiempo en la cara primaria y secundaria de la tarjeta. 

El equipo que se elija en el puesto de trabajo para desoldadura y soldadura manual de estos componentes debe cumplir con los siguientes requisitos:

Perfil térmico: El equipo debe calentar el entorno y el componente de manera gradual sin exceder un gradiente de  2ºC/seg. y para ello se requieren una serie de zonas o etapas.

El perfil del usuario del equipo de retrabajo de BGA´s es más parecido al técnico/ingeniero de un horno de refusión donde el conocimiento del perfil térmico es fundamental.

 Sistema de posicionado: El equipo de soldadura manual de componentes tipo BGA o QFN debe disponer de un sistema de posicionado que garantice la correcta colocación del componente sobre las pistas. Normalmente se utiliza una cámara óptica que por medio de un prisma y un software solapamos imágenes que garantizan el alineamiento del componente. Otro método es el uso de fiduciales y software.

 Existen usuarios que no pueden invertir en un sistema de posicionado y optan por equipos capaces de seguir un perfil térmico pero sin sistema de posicionado.

 Este tipo de equipos deberán trabajar con gradientes en el entorno de 0,5 a 3ºC/seg. e igualmente deben disponer de un fiable sistema de control térmico. El proceso de posicionado y centrado del componente se hará de forma manual utilizando las marcas en el circuito lo que no garantiza el 100% del éxito en componentes sin plomo.

 Podemos disponer de un equipo para soldadura/desoldadura de refusión con o sin sistema de posicionado, un factor importante es el disponer de apoyo y soporte técnico que nos ayuden a optimizar y sacar el mayor partido posible al equipo. 

• En el enlace siguiente podéis ver el manual de proceso para BGA´s usado en el equipo ERSA HYBRID HR100 , IR-550 o IR-650.
• En el enlace siguiente podéis ver el manual de proceso para soldadura de los componentes BGA de la video consola  X-BOX de Microsoft.

Software de control y visualización para IR550A, IR650A, IRPL650A-XL, HR100A (Estación híbrida) y  RPC500A-LE. Para nuevas instalaciones o actualización de versiones anteriores del IRSoft.

Compatible con Windows XP (SP3, 32-bit) / Vista (SP2, 32-bit) / Windows 7 (SP1, 32-bit).

Por favor, lea primero el archivo de “ajustes recomendados de PC” antes de la instalación

Versiones de firmware requeridas:

•IR550A: v2.00 o superior

•IR650A: v2.00 o superior

•HR100A: v1.21 o superior

•IRPL650A-XL: v2.00 o superior Si se actualizan sistemas existentes (que utilizan la version anterior s IRSoft XL) entonces el ID del controlador USB de la tarjeta de control del sistema debe ser actualizado. Para esto, por favor descargue el software desde el ERSA Members Area (Service / Rework) o contacte con con nosotros.

Puede visualizar su versión de firmware clicando en la opción “setup” o “info” de su software actual

En caso de que tenga una versión más antigua del firmware utilice una versión antigua del IRSofto contacte con nosotros

• Si su equipo tiene conexión RS232, solicite el código: ER-0IR550AUP01
• Si su equipo tiene conexión USB, solicite el código: ER-0IR550AUP02

Para utilizar esta versión de IRSoft necesita descargar la actualización incluida del firmware para conectar el equipo. Esto se realizará durante el primer arranque del IRSoft tras su instalación mediante un cuadro de diálogo.

Incl. drivers para USB, Falcon Framegrabber driver v4.61, uEye-LE driver (RPC500A-LE) v3.80 y herramientas de eliminación de drivers antiguos.

Lea los archivos “Please read before installation.txt” y “What is new in version 4-8-13.pdf”!

Esta actualización sustituya a las versiones v4.6.10.0, 4.8.10.0 y v4.8.12.0.

El sistema de iluminación  ZL3 está además equipado con un cristal de aumento y se ilumina mediante 6 lámparas LEDs. ZL3 incluye 3 brazos flexibles que pueden sujetarse al tablero de la mesa o a la estrucutra superior de los bancos de trabajo.

Especificaciones técnicas:

• Lupa de  Ø127 mm cristal de aumentos de 3-dioptrías, aumentos de 1,75x  .
• 6 lámparas LEDs, 3 a cada lado.
• amortiguación derecha/izquierda independiente, con memoria para el último ajuste.
• Índice de reproducción cromática (CRI): 70
• Máxima iluminación: 3000 lux
• Largo máximo 2 metros, incluye enchufe schuko
• 3 brazos independientes con abrazadera para tablero (0 – 55 mm)
• Fijaciones para la estructura superior del banco de trabajo sovella incluidas

Referencia: 861960-00

Artículo disponible a partir de mayo/2012

 

La última versión del estándar sobre “Manipulación, empaquetado, envío y uso de dispositivos SMD sensibles a la humedad/refusión”  se ha realizado en Febrero de este año 2012.

En él aparecen interesantes anotaciones sobre el uso de las cabinas de secado como método para la eliminación de la humedad en dispositivos sensibles.

Así pues en el apartado 4 – Secado podemos leer:

4.1.2 Exposiciones de corta duración:

Los paquetes de SMD que han sido expuestos a condiciones ambientales que no exceden los 30ºC /60% RH pueden secarse adecuadamente a temperatura ambiente mediante el uso de desecantes o una cabina de secado

4.1.2.1 Niveles de sensibilidad a humedad 2, 2a y 3:

En este apartado nos indica que para dispositivos con sensibilidad a la humedad de 2, 2a y 3, si éste ha permanecido un periodo  mayor a 12 horas fuera de su empaquetado original, se requerirá un periodo mínimo de desecación de 5 veces el tiempo de exposición para restaurar el nivel de su vida útil (ver tabla 4.3) y esto se consigue con cabinas de secado capaces de mantener una humedad relativa nunca superior al 10 %.

Para los componentes expuestos durante cualquier periodo menor al indicado como vida útil, la bolsa desecante o colocarlo en una cabina desecante que mantenga niveles de humedad no superiores al 10%RH, detendrá el reloj de vida útil mientras la vida útil acumulada cumpla las condiciones de la tabla 5-1 y/o tabla 7-1.

4.1.2.2 Niveles de sensibilidad a humedad 4, 5 y 5a:

En este apartado nos indica que para dispositivos sensibles a la humedad de 4, 5 o 5a en periodos de exposición mayor a 8 horas  se requieren 10 veces el tiempo expuesto para restaurar su nivel de vida útil (ver tabla 4-3) y que esto se consigue con cabinas de secado con capacidad para mantener la humedad relativa no superior al 5 %.

Una vez restaurada la vida útil, seguir las indicaciones del apartado 5.3 para el almacenaje seguro.

5.3. Almacenaje seguro:

El almacenaje seguro significa colocar los paquetes de SMD secos en condiciones de humedad controlada de manera que el reloj de vida útil permanezca en cero. Las condiciones aceptables para el almacenaje de forma segura de paquetes de SMD clasificados con niveles 2 a 5a se indican a continuación.

5.3.3 Cabina de atmósfera seca:

Una cabina de almacenaje que mantenga bajos niveles de humedad mediante el uso de aire seco o nitrógeno a 25 +/- 5ºC. Esta cabina debe ser capaz de recuperar sus niveles de humedad establecidos en menos de 1 hora desde que se haya producido la rutina de exposición, por ejemplo con la apertura/cerrado de la puerta.

5.3.3.1 Cabina de secado a 10%RH:

Los paquetes de SMD no sellados en bolsas antihumedad deben colocarse en cabinas de atmósfera seca, manteniendo niveles de no menos de 10%RH. Una cabina de secado no puede considerarse como un elemento de protección antihumedad. El almacenaje de paquetes de SMD en estas cabinas de secado debe estar limitado al tiempo máximo indicado en la tabla 7-1. Si el se sobrepasa este tiempo límite, los paquetes deberán ser horneados de acuerdo a lo indicado en la tabla 4-2 para restaurar la vida útil.

5.3.3.2 Cabina de secado a 5%RH:

Los paquetes de SMD no sellados en bolsas antihumedad deben colocarse en cabinas de atmósfera seca, manteniendo niveles de no menos de 5%RH. El almacenaje en estas cabinas de secado puede considerarse equivalente a almacenar en una bolsa seca con tiempo de vida ilimitado.

5.4.1 Bolsa antihumedad abierta:

Después de abrir una bolsa antihumedad, todos los paquetes de SMD que contenga deben pasar por el proceso de reflow, incluyendo el rework, antes de establecer el tiempo de vida útil, volver a sellar la bolsa antihumedad o almacenado en una cabina de atmósfera seca de acuerdo al apartado 4.1. Si el tiempo de vida útil o las condicionesambientales se sobrepasan, actuar de acuerdo al apartado 5.5.2

Para más información contacte con nosotros

Durante casi una década, los rollos de limpieza Micro●Wipe^TM de Microcare han sido líderes en la limpieza de Stencils. Ahora, lo bueno se ha convertido en mejor con la llegada del Micro●Wipe^TM FP Stencil Cleaner.

Este nuevo papel ha sido rediseñado desde el principio y optimizado para Stencils fine-pitch y pastas de soldadura sin plomo. Esta nueva tecnología incrementa el rendimiento al tiempo que reduce los ratios de errores. La principal diferencia es que el nuevo papel es mucho más resistente y limpia tan bien la stencil que incluso puede utilizarse sin el apoyo de solventes. Esto supone un ahorro de dinero, la mejora del rendimiento y aumenta la vida de los rollos.

 No todos los papeles se fabrican igual

La fabricación de los rollos “FP” es por si misma diferente de la fabricación tradicional de rollos de papel. Veamos cuales son estas diferencias:

 La foto superior: los rollos para stencil económicos están fabricados normalmente de fibras de poliéster unidas con pegamentos. Estos pegamentos ocupan el espacio vacío que dejan las fibras en el papel, limitando la cantidad de pasta de soldadura que el papel puede absorver. Además, las fibras por si mismas son débiles y propensas a rasgarse.

En la imagen superior, vemos un rollo algo más caro, tipo Dupont con el clásico material Sontara®, basado en un “sándwich” de capas de papel fabricados con una mezcla “hidroligada” de celulosa y poliéster. La celulosa absorbe el solvente y la pasta de soldadura mientras que el poliéster proporciona la dureza, y los dos juntos consiguen no dejar residuos o marcas. Este no es un mal papel, pero la celulosa tiende a romperse, lo que disminuye el rendimiento y la calidad.

En la imagen superior, vemos el papel Micro●Wipe^TM FP que es una mezcla “hidroligada” de acetato sintético, duradero y absorbente. Las fibras individuales son extremadamente largas, duras e irrompibles, limpias y sin hilos. Todo esto reduce el hilado, mejora la recogida de pasta y aumenta la absorción. Como resultado, mejoramos el rendimiento en los ciclos de limpieza. De hecho, cada fibra se convierte en un pequeño recogedor, eliminando la pasta de soldadura del  stencil.

Las pruebas realizadas han demostrado que los Micro●Wipes fabricados con Micro●Wipe^TM FP reducirán los ratios de fallos, los costes de producción y aumentan la calidad. Durante los casi 3 años de desarrollo, este papel ha sido sometido a docenas de pruebas, y lo más importante, cada cliente que ha probado el Micro●Wipe^TM FP está de acuerdo en señalar que este nuevo papel limpia mejor y mejora los resultados. 

Esto se demuestra de tres maneras

Los rollos Micro●Wipe^TM FP reducen el tiempo que se emplea en los ciclos de limpieza, mejorando la limpieza en cada ciclo, de forma que se limpia menos a menudo. Cada ciclo de limpieza eliminado supone un incremento de, aproximadamente, 5 ciclos de impresión (~30 seg. frente a ~150 seg.). Si la impresión de stencils se realiza en sus instalaciones, esto supondrá una mejora importante en el rendimiento. En caso de subcontratistas de PCB que utilicen stencils DEK, los rollos Micro●Wipe^TM FP pueden aumentar su producción de 36 a 55 tarjetas por hora – un 60% de incremento en la productividad.

Otra mejora es consecuencia de la mejora en la limpieza de las aperturas. Una apertura limpia y libre de residuos, permite utilizar más pasta sobre las placas, dando como resultado soldadura de pads de mayor calidad. En una prueba de larga duración, los rollos  Micro●Wipe^TM FP incrementan la altura máxima del pad en casi un 11%. Las reducción de errores de impresión y mejoras en el rendimiento son áreas en las que también el Micro●Wipe^TM FP ha demostrado su valía. En una prueba comparativa, se utilizaron 5 lineas SMT con impresoras DEK y pasta de soldadura Indium 92J. Con los Micro●Wipe^TM FP el nivel de corrección de errores pasó al 99.5% con una precisión del 97,25% – reducción de un 83% en errores. Todas estas mejoras, hacen del Micro●Wipe^TM FP un acierto en calidad-precio.

La tercera vía es la eliminación de solventes en el proceso, reduciendo hasta un 40% el coste de limpieza, eliminando la manipulación y el almacenaje de productos inflamables y los costes de mantenimiento y uso de los sistemas integrados en la propia máquina. Todo ello unido a la eliminación del tiempo empleado por los técnicos y operarios en los trabajos de rellenado, mantenimiento, etc. Posiblemente uno de los mayores beneficios del uso de este tipo de papel de limpieza.

 Para más información contacte con nosotros