Nel processo di produzione di schede elettroniche uno dei punti più critici e delicati è la saldatura.
Tra i sistemi più affidabili per la saldatura delle schede, troviamo quello “vapor phase”, noto anche come “condensazione di vapore”.
Come funziona la saldatura Vapor Phase?
Il processo consiste nel portare ad ebollizione (con una precisa e conosciuta temperatura) un fluido inerte, che creerà una cosiddetta “cortina di vapore”, in cui l’assemblato stazionerà per essere poi saldato in modo estremamente uniforme.
Il trasferimento termico vapore-scheda avviene durante la fase di condensazione.
In parole povere, con questa pratica, un liquido inerte portato ad ebollizione permette di saldare i componenti su un circuito stampato.
L’intero processo avviene a seguito di una fase chiamata “profilatura”: per ogni scheda elettronica viene realizzato uno specifico profilo che, collocato nel forno, consente di comprendere se la taratura è corretta.
Questo tipo di sistema permette saldature in atmosfera inerte di alta qualità e risulta essere la miglior tecnologia per saldare i componenti più complessi e delicati, come BGA, QFN, QFP, POP etc, in schede densamente popolate con una grande varietà di componenti.
Quali sono i vantaggi del vapor phase?
Rispetto ai sistemi convenzionali a rifusione, la saldatura vapor phase è estremamente affidabile ed ha numerosi vantaggi. Vediamoli:
1) Unico metodo per diversi tipi di componenti
I forni vapor phase si contraddistinguono per una tecnologia avanzata, che permette saldature di alta qualità e risulta essere la miglior tecnologia per saldare i componenti più complessi e delicati, come BGA, QFN, QFP, POP etc, in schede densamente popolate con una grande varietà di componenti.
2) Scheda pronta in poco tempo
Per una perfetta saldatura dei componenti un forno vapor-phase impiega circa 6/7 minuti.
Questo grazie all’efficienza nel trasferimento di calore: il principio della condensazione offre infatti un trasferimento fino a 10 volte maggiore rispetto ai sistemi a convezione forzata e fino a 50 volte maggiore rispetto ai sistemi infrarossi.
Perciò, oltre ad assicurare un controllo avanzato in ogni fase del processo, la saldatura a condensazione di vapore consente una grande velocità di azione che dà come conseguenti vantaggi un rilevante risparmio di energia e un basso costo operativo.
3) Maggior controllo delle variazioni di temperatura
Grazie ad un profilatore termico è possibile controllare la temperatura all’interno del forno, così da prevenire eventuali shock termici, che potrebbero danneggiare il circuito stampato.
Questo strumento è composto da sonde collegate ad un tester di scheda elettronica, che andranno a mostrare le variazioni di temperatura durante la saldatura, così da individuare fin da subito i componenti più critici e così da poter perfezionare la taratura.
Grazie all’efficienza nel trasferimento di calore, inoltre, la saldatura non risente delle dimensioni dei componenti, masse e materiali dei circuiti stampati, e questo fà sì che ogni dispositivo presente sulla scheda elettronica raggiunga la stessa temperatura.
Insomma, vantaggi importanti di questo sistema sono la ripetibilità, l’uniformità e l’omogeneità della temperatura di saldatura: tutto questo rende possibile avere una completa assenza di effetti d’ombra.
4) Elevata resistenza
Saldare in vapor phase, inoltre, significa avere un ambiente “senza ossigeno”, con tutti i conseguenti benefici: non viene applicato azoto per ottenere un’atmosfera inerte, e anche questo è senza dubbio una fonte importante di risparmio.
Senza l’ossigeno vi è anche assenza di fenomeni di ossidazione, e ciò consente una migliore bagnabilità del giunto e della lega, che vuol dire saldature migliori con una resistenza meccanica superiore.
La temperatura inferiore di almeno 15/20° rispetto ai tradizionali forni a convezione forzata, poi, riduce lo stress termico per tutta la componentistica presente sulla scheda.
Processando una scheda a temperatura più bassa ed uniforme si riducono anche le deformazioni meccaniche e i problemi di delaminazione dovuti all’umidità presente nel circuito.
In conclusione, la vapor-phase rappresenta la procedura più efficace per eseguire la saldatura dei componenti sulla scheda elettronica, risultando più efficiente, funzionale, con una durata più lunga nel tempo, un’elevata resistenza e una non trascurabile ottimizzazione dei tempi e dei costi.
