Ad Onda Oppure No: Vantaggi e Svantaggi della Saldatura A Onda

Una sera quando non c’erano belle partite in TV, lasciai la mia ragazza convincermi ad andare a vedere una rappresentazione. Era scritta da un tizio famoso ed io ci sono andato a malavoglia. La parte che mi ha impressionato è stata quando un giovane ragazzo, la star, si chiedeva “Essere o non essere…” Apparentemente, era confuso su che azione intraprendere e si chiedeva cosa sarebbe successo dopo.  

Ciò mi portò a considerare se fossi stato un progettista PCB migliore, sapendo cosa accade dopo aver finito il mio progetto e dopo averlo mandato in produzione. Ultimamente, ho scoperto che avendo maggiore consapevolezza di come il mio PCB viene fruito nel mondo di tutti i giorni, dalla bozza di progetto alla vera e propria scheda, sarei capace di progettare di più in funzione a sfide potenziali di produzione e assemblaggio, specificatamente nelle mie scelte di saldatura.

Processi di produzione PCB

La fabbricazione di PCB consiste in due processi principali: fabbricazione ed assemblaggio. Ogni processo consiste in tanti importanti passaggi:

Fasi di fabbricazione PCB:

1. L’ immagine della scheda (board image) è creata da un laser o su una pellicola.

2. Se ci sono vari strati, viene fatta l’incisione dello strato interno (inner layer etching) , per scoprire le tracce di rame.

3. Gli strati sono impilati e uniti (stacked and bonded) insieme.

4. Vengono forati le via ed i fori di montaggio.

5. Vengono forati gli strati esterni.

6. Dove bisogna, i fori vengono placcati per garantire percorsi conduttivi per la corrente fra gli strati.

7. Solder mask (Maschera di saldatura) viene applicata per proteggere le superfici e le tracce isolate.

8. Viene stampata la serigrafia, che si compone di dati identificativi, simboli o testo.  

9. Viene applicato un rivestimento metallico per proteggere la scheda.

Fasi di assemblaggio PCB:

1. Uno strato iniziale di saldatura viene eseguito sulla scheda.

2. Se inclusi, vengono posizionati Componenti MSD (Surface Mount Devices- SMD)

3. Per assicurare i componenti MSD, viene seguito un riflusso di saldatura (solder reflow) dove la saldatura viene riscaldata per creare connessioni.  

4. Le connessioni vengono ispezionate e, se necessario, vengono effettuati rielaborazioni e fissaggi manuali.

5. Montata la tecnologia Through-hole  se prevista.

6. Per assicurare la componentistica through-hole, viene eseguita la saldatura a onda (wave soldering).

7. Viene effettuata un’altra ispezione e potrebbe essere eseguita un’altra fase di saldatura, è necessario assicurarsi che tutte le connessioni siano sicure.  

8. Le basette vengono pulite per rimuovere qualsiasi detrito in eccesso e per protezione.

9. Per produzione multipla di PCB, che è la più comune, le schede vengono separate in unità individuali.

Il risultato del processo di fabbricazione è un PCB con tracce, pad, e immagini pronte per installare le parti. Il metodo fondamentale di installazione o collegamento delle parti alla scheda è la saldatura. I produttori di PCB sostanzialmente utilizzano il riflusso per i componenti MSD, saldatura a onda per componenti through-hole o entrambi per assemblaggio schede di larga scala. Il metodo o i metodi che sono più applicabili, dipendono dal progetto PCB. Guardando a vantaggi e svantaggi della saldatura a onda, possiamo determinare se sia meglio saldare a onda oppure no.

^{Sapere quando utilizzare la saldatura a onda ti farà ottenere pollici in su, di sicuro.}