Dopo che la macchina Pick&Place posiziona tutti i componenti SMD sulla scheda con pasta saldante applicata, la scheda entra nel forno reflow — la fase in cui la pasta si fonde e si creano giunti di saldatura permanenti tra i componenti e i pad del PCB. Questa fase sembra semplice, ma la temperatura, la velocità e il profilo di riscaldamento hanno un impatto diretto sulla qualità meccanica ed elettrica di ogni giunto sulla scheda.

Il processo reflow si svolge attraverso un profilo termico definito con precisione che è suddiviso in diverse zone: preriscaldamento che aumenta gradualmente la temperatura della scheda e dei componenti per evitare shock termici, zona di soaking in cui si attiva il flux dalla pasta ed evaporano i solventi, zona reflow in cui la temperatura raggiunge il punto di fusione della saldatura e si forma il giunto, e raffreddamento controllato che determina la microstruttura e la resistenza meccanica del giunto finito.

Forno reflow per saldatura SMD

Il profilo non è lo stesso per ogni progetto. La densità dei componenti, la massa termica della scheda, il tipo di saldatura nella pasta e la sensibilità di determinati componenti alla temperatura — tutto ciò influenza il profilo ottimale. Una scheda con ampie superfici di rame e componenti grandi si riscalda diversamente da una scheda sottile con prevalentemente piccoli passivi 0402. Adattiamo il profilo al progetto, non il progetto al profilo.

Prestiamo particolare attenzione ai componenti sensibili all'umidità — i cosiddetti componenti MSL (Moisture Sensitivity Level). Tali componenti, se esposti a lungo all'umidità ambientale, possono essere danneggiati dall'evaporazione improvvisa dell'umidità durante il reflow, risultando in crepe interne difficili da diagnosticare perché non sono visibili dall'esterno. Per i componenti MSL seguiamo le istruzioni del produttore sulle condizioni di stoccaggio e sul tempo di floor life.

Profilo termico del processo reflow

Dopo l'uscita dal forno ogni scheda viene sottoposta a ispezione visiva — controllo della qualità di tutti i giunti al microscopio stereo. Cerchiamo giunti freddi, bridging tra i pad, componenti spostati o sollevati (tombstoning), e qualsiasi altro difetto visibile prima che la scheda vada al test funzionale o al montaggio PTH. Un errore rilevato subito dopo il reflow è generalmente riparabile; un errore rilevato solo nel dispositivo finito presso il cliente — non è mai economico.

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