Equipos para el retrabajo de componentes tipo BGA

ERSA es conocido como uno de los principales fabricantes de equipos de soldadura del mundo. Además de las impresoras de pasta, los sistemas de soldadura por baño y refusión para la fabricación de SMT y THT y una amplia gama de herramientas de soldadura manual, hemos trabajado con éxito durante muchos años en las áreas de  reparación en las líneas de ensamblaje. Son muchas las empresas que utilizan los sistemas de retrabajo de ERSA en el desarrollo y la producción de prototipos. Con la presentación de las últimas incorporaciones a la familia de rework en ferias comerciales como productrónica 2019 y APEX 2020, ERSA subrayó su sólida posición, que incluye relaciones estrechas con los clientes y un constante y mayor desarrollo de tecnologías en beneficio de los usuarios.

Durante el desarrollo de los ensamblajes electrónicos, se deben realizar una serie de tareas relacionadas con la soldadura que exigen un alto nivel de flexibilidad y precisión: las placas prototipo deben estar equipadas y soldadas, los componentes deben cambiarse a menudo y se deben realizar cambios en los circuitos siguiendo las pruebas de vida útil o funcionamiento. En vista de los numerosos tipos de componentes y conexiones de soldadura disponibles en la actualidad, es necesario tener siempre a mano las herramientas adecuadas. Porque de acuerdo con la máxima de “el tiempo es dinero”, las fases de desarrollo deben ser observadas y los productos lanzados al mercado rápidamente.

Los departamentos de desarrollo de muchos fabricantes de renombre ya están utilizando los sistemas de rework de ERSA para la fabricación de prototipos. Aquí se equipan y sueldan por primera vez nuevos diseños de  componentes y encapsulados. Frecuentemente, los primeros ensamblajes están equipados con componentes recién programados o modificados. Otras áreas de análisis algo más exóticas también suelen hacer uso de la tecnología del retrabajo: el reemplazo cruzado durante la resolución de problemas está tan a la orden del día como la desoldadura de módulos de memoria de los teléfonos móviles u ordenadores portátiles con el objetivo de analizar los datos guardados.

Circuitos prototipo o Golden Sample

En desarrollo, los también llamados Golden Sample son los tesoros mejor guardados. Son una muestra del producto final aprobado y por lo tanto, el punto de partida de la producción en masa de un producto. Como consecuencia, estos ensamblajes tan delicados deben manipularse con el mayor cuidado. En la creación de los prototipos, muchas etapas se ejecutan automáticamente en una línea de producción y otras deben realizarse a mano o con la ayuda de herramientas y dispositivos semiautomáticos. Como regla general, la PCB es el punto de partida. Hay proveedores que suministran estos Golden Sample a bajo precio para electrónica estándar en unos pocos días.

Para requisitos especiales, los fabricantes ofrecen equipos para personalizar las  PCBs en los laboratorios de la empresa. En cualquier caso, el Golden Sample puede tener diferentes propiedades en términos de estructura en relación al producto final. Los sustratos de muestra pueden no tener la misma estabilidad de temperatura, por ejemplo, o tener un recubrimiento sensible. En consecuencia, los posteriores procesos de equipamiento y soldadura deben realizarse con sumo cuidado.

El Golden Sample suele pasar por una serie de procesos (hasta la limpieza del mismo) que se desvían de los que se utilizan posteriormente en la fabricación en serie. Puede haber una mezcla de equipamiento manual y mecánico, mientras que la soldadura puede ser una mezcla de soldadura de refusión  y manual, así como soldadura con sistemas de rework. Se requiere un alto nivel de experiencia y precisión por parte de los operarios involucrados. Los desarrolladores “prudentes” pueden incluir sockets para en el diseño del prototipo. Se trata de procesos de soldadura y equipamiento individual que no se realizarán de la misma forma en la producción en serie posterior. Muy a menudo, se deben realizar adaptaciones a los primeros ensamblajes que frecuentemente implican más procesos de soldadura. Ésta es otra razón por la que todos los trabajos de soldadura deben realizarse con el mayor cuidado posible, para evitar daños a los ensamblajes o sustratos.

Componentes BTC y la creación de prototipos

ERSA apoya hoy más que nunca a sus clientes en procesos que involucran la producción de prototipos. Los sistemas de retrabajo de ERSA se han hecho un nombre por sí mismos como equipos ideales para los departamentos de desarrollo, en particular en el campo de los Bottom Terminated Components, es decir, componentes con los terminales en la cara inferior (BTC). La soldadura de componentes aparentemente simples, como MLF (marco de micro cables) o QFN (Quad Flat Sin cables) puede convertirse rápidamente en un gran obstáculo durante la finalización de los ensamblajes de prueba. Con estos componentes, se debe aplicar la cantidad correcta de pasta de soldadura; esto es tan importante para un buen resultado de soldadura como el calentamiento uniforme de los puntos de soldadura.

Sistemas Rework HR 550 y HR 500

En el caso de los sistemas de rework HR 550 y HR 500, el componente se posiciona en la placa por medio de un sistema de posicionado que consiste en un prisma que alinea el componente con las pistas de la placa y con la ayuda de una unidad accionada por motor se coloca en su lugar. Podemos posicionar componentes con tamaños hasta 50 x 50 mm (HR 500) o 70 x 70 mm (HR 550). Gracias a una lente de zoom adicional, la HR 550 puede colocar incluso los chips más pequeños. Los puntos fuertes de los dos sistemas realmente entran en juego cuando es necesario colocar con precisión componentes con un gran número de conexiones y un espacio de contacto reducido.

Los equipos HR 550 y HR 500 están especialmente pensados para el retrabajo de componentes tipo BGA y QFP o donde el proceso de posicionado sea “delicado”.  Otro factor fundamental a la hora de elegir los equipos ERSA es el estricto control del proceso de soldadura mediante la información que obtenemos a través del sensor. Disponemos de un “bucle cerrado” de información que garantiza el seguimiento del perfil de soldadura elegido y por consiguiente el éxito de la soldadura. Todas las uniones de soldadura  reciben la misma cantidad de calor y el conjunto solo experimenta la temperatura necesaria para una soldadura segura.

Equipo HR 600 y HR 600/3P

Podemos elegir entre el equipo HR 600/2P o el HR 600/3P capaz de posicionar componentes 01005.  Aquí, «01» representa la longitud y «005» el ancho del componente en la unidad de pulgada/100. En caso de que el usuario desee disponer de un equipo más “automatizado” donde la intervención del operario sea menor y las secuencias del proceso de soldadura manual sean automáticas:

• Desoldar el componente.
• Limpieza de pistas.
• Fluxear componente.
• Posicionar el componente.
• Soldar el componente.

Soldar conjuntos completos

Gracias a su tecnología de calentamiento híbrido, los equipos de rework de ERSA son muy adecuados para soldar varios componentes en un único proceso. Con ensambles pequeños, como los que se utilizan en el campo de los sistemas de sensores, podemos soldar en un solo proceso todos los componentes que entren en el área de 70 x 70mm.

Los equipos ERSA utilizan un sistema de infrarrojos extremadamente homogéneo desde abajo para garantizar que las placas se precalientan de manera uniforme. El cabezal calefactor híbridos superior también destaca por ofrecer una transferencia de calor muy equilibrada entre el calentamiento homogéneo infrarrojo y un pequeño stream de aire. No se necesitan boquillas para componentes específicas en el proceso de soldadura. El control de la temperatura mediante un elemento térmico en la parte superior de la placa hace posible un proceso controlado y seguro. Se ha demostrado en la práctica que la calidad de los puntos de soldadura es comparable con el estándar.

Los equipos HR 550 y HR 500 disponen de un diseño abierto que permite visualizar el componente durante el proceso de retrabajo y por lo tanto verificar el proceso con la ayuda de una cámara RPC (Reflow Process Camera) opcional. Esto proporciona imágenes de alta resolución durante la soldadura, reduciendo así la carga térmica al mínimo necesario.

Más equipos de ERSA

El  portfolio de productos de ERSA dispone de otros equipos para terminar el proceso de soldadura manual como es el equipo i-CON VARIO 4 que proporciona cuatro herramientas de soldadura que se pueden usar al mismo tiempo así como una placa de precalentamiento opcional. Entre las opciones de herramientas, encontramos la herramienta de soldadura por contacto i-TOOL, el soldador de aire caliente i-TOOL AIR S, el desoldador X-TOOL VARIO y las pinzas de desoldadura CHIP TOOL. Los sistemas de rework HR 100 y HR 200  son una buena opción para trabajos de soldadura en componentes de hasta 20 x 20 mm y 30 x 30 mm de tamaño respectivamente.

Estación de soldadura i-CON VARIO 4