Le principali tecniche di saldatura delle schede elettroniche

Dopo aver collocato i vari componenti sopra il circuito stampato in fase di montaggio non abbiamo ancora un prodotto finito bensì un semilavorato che necessita ancora di qualche lavorazione per “trasformarsi” in una scheda elettronica.

Le modalità con cui i diversi componenti vengono fissati al circuito e le strumentazioni utilizzate possono compromettere la qualità finale, e quindi l’usabilità della scheda stessa, se approssimative.

La tecnica di saldatura deve essere scelta in funzione della metodologia di montaggio implementata.

Scopriamo insieme quali sono le tecniche di saldatura utilizzata da un’azienda che progetta e produce schede elettroniche.

Saldatura schede elettroniche: tecniche a confronto

I componenti di una scheda elettronica possono essere montati sul circuito stampato con la tecnica PTH oppure con la tecnica SMT.

Quando si parla di montaggio PTH si fa riferimento ad una tecnica manuale che si rivela particolarmente adatta in presenza di componenti non avanzati.

Se il montaggio è di tipo manuale allora anche la saldatura deve essere eseguita in questo modo. Nello specifico la saldatura di tipo PTH ovvero Pin Through Hole richiede una stazione saldante attrezzata con uno stilo dalla punta intercambiabile la cui misura varia in base alle dimensioni dei componenti da saldare.

Lo stilo, capace di raggiungere temperature fino a 360 gradi, viene utilizzato insieme ad un filo di stagno per saldare il reoforo ovvero il filo conduttore terminale tipico dei componenti elettrici che vengono assemblati con la tecnica PTH.

Per una finitura performante e dall’estetica priva di difetti è fondamentale utilizzare un filo di stagno che non contiene assolutamente piombo e che è composto in minima parte da rame ed argento.

Quando i componenti delle schede elettroniche vengono assemblati in modo automatico (Surface Mount Technology – SMT) la saldatura viene eseguita attraverso un forno automatizzato che può essere:

• a rifusione ad aria calda (o con azoto) che sfrutta un ricircolo di aria calda appunto;
• vapour – phase, questa tipologie di forno sfrutta un liquido che salda gli elementi del circuito trasformandosi in vapore.

Questa seconda tipologia di forno per saldatura permette un maggior controllo sull’intero processo di saldatura.

Per ogni scheda elettronica da salvare viene creato infatti un profilo ad hoc che, al momento dell’inserimento nel forno, suggerisce eventuali errori nella taratura. Adattando la temperatura e controllandone le variazioni si possono evitare sbalzi termici e shock che danneggiano i singoli componenti del circuito.

L’inserimento del profilo fornisce inoltre un’istantanea delle operazioni di saldatura eseguite nel forno: la curva del grafico mostra i valori della temperatura raggiunti durante il ciclo di saldatura e la relativa durata.

Tutte queste informazioni possono essere sfruttate dall’azienda per individuare problematiche verificatesi durante il processo ed eventuali anomalie.

Quello che accomuna entrambe le tecniche di saldatura è l’utilizzo di shock termici diversi per saldare i diversi componenti.

Test e verifiche eseguiti per verificare la qualità della saldatura

Terminate le operazioni saldatura dei componenti sul circuito stampato è importante eseguire nuovi test per verificare il corretto funzionamento della scheda.

Tutto è considerato nella norma soltanto se il risultato finale corrisponde con le specifiche definite in fase di progettazione.

In presenza di anomalie, malfunzionamenti e criticità tutti i test vengono opportunamente interrotti.