Graping, já ocorreu isto em seu processo?

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Com o advento da introdução do Lead Free no processo da montagem eletrônica, se por um lado trouxe benefícios, como a possibilidade de miniaturizar os componentes e pad´s, e consequentemente estreitar os espaçamentos entre estes pad´s dos componentes, por outro lado também advieram os desafios, pois estreitaram-se as margens para otimização do processo da impressão da pasta de solda e a sua refusão.

A redução do tamanho dos componentes e pad´s dos componentes, possibilitaram desenvolverem produtos para o mercado cada vez menores, tais como, Celulares, Smartphone, Tablet, Ebook, Notebook, e outros. Benefícios e facilidades para os usuários, e mais desafios para os Engenheiros!!!

Com as miniaturizações dos Componentes e Pad´s da PCB´s, consequentemente temos deposição de menos solda nestas junções, isto teve um significado importante, pois os cientistas dos fabricantes da pasta de solda, tiveram que se debruçar em constantes pesquisas, embasados nas normas, JEDEC, J-STD-004 e J-STD-005 respectivamente, de forma a obter um fluxo com poder de ação fundente e partículas de solda menores.

Consequentemente as fábricas de montagem SMT, se depararam com margens mais estreitas para se trabalhar no processo, pois, uma eventual oxidação fatalmente vai gerar efeitos indesejáveis, como Graping, Head-In-Pillow, Voiding, e outros, tais como o Tombstones e falha de impressão da pasta de solda. Entretanto vamos nos ater no “Fenômeno Graping”, que é o defeito objeto deste artigo.

O que é Graping?

É um fenômeno físico, dado ao surgimento de partículas de solda, ou seja, os grânulos que compõe a pasta de solda não são refluídos, e se juntam em cima da massa de solda, a este fenômeno foi dado o nome de Graping, por causa do seu formato, pois a solda se aglutina e se transforma em uma aparência de um cacho de uvas, isto explica o nome adotado.

Gerador em potencial:

Impressão da pasta de solda reduzidas, significa que teremos menos fluxo em relação a área a ser soldada.

  • Capacidade da “Fluxagem” é reduzida.
  • Capacidade de evaporação do Fluxo elevada.
  • Oxidação das partículas de solda.
  • Máscara de Solda, sem definição.

Os Resistores são mais predispostos em relação aos Capacitores.

A combinação destes fatores acima impõe um maior encargo ao fluxo da pasta de solda para remover óxidos da superfície. E não vamos nos esquecer, que durante o processo de refusão o fluxo pode se desprender das partículas de esfera da solda, se alastrando e circular ao redor de onde a mesma foi depositada. As esferas de solda acabam se oxidando, pois sem a proteção do fluxo, o qual tem o poder de remoção de óxidos, estas esferas não se fundem para formar a junção da solda.

Há um entendimento majoritário que por causa da pequena deposição da pasta de solda, cresce a área exposta ao ambiente do forno de refusão em relação a quantidade da pasta de solda depositada. Portanto, teremos menos fluxo disponível para a remoção dos óxidos, tanto das superfícies, quanto das esferas de solda a serem unificadas. A combinação destes fatores são determinantes para gerar o “graping”.

“Graping” é um fenômeno, ele surge como “un-reflowed”, ou seja, sem refluxo ou refusão de partículas de soldagem unindo as massas, (pad + terminal do componente + solda). Este fenômeno teve crescimento em função do processo Lead Free necessitar de alta temperatura para refusão.

Medida de Contenção:

A adoção de máscara de solda definidas, reduz a área que o fluxo possa se espalhar, tornando o fenômeno “graping” menos predominante.

Ocorrências:

Este fenômeno tem a probabilidade de ocorrência mais em Resistores do que em Capacitores, devido ao baixo stand-off que promove um espalhamento do fluxo em relação as partículas de solda.

 

Autor: Sidney Santos,  profissional que atua no mercado de manufatura de eletroeletrônicos a mais de 20 anos, em sua trajetória profissional teve a oportunidade de trabalhar em empresas do seguimento de fabricação de Controle de Ponte Rolante, Trem/Troleibus, Painéis de Controle de Siderurgias, Elevadores, Power Supply, Telecomunicações, Computadores, Eletrônica Embarcada – Automotivo, Eletrônica de Consumo, Áudio e outros seguimentos.

Last modified: 21 de maio de 2019

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