La soldadura en sustratos flexibles ha sido un reto porque incluso las soldaduras estándar a base de bismuto para bajas temperaturas no son compatibles con sustratos como el PET o incluso el PET estabilizado al calor, que no puede tolerar altas temperaturas.
Para superar este reto, muchos utilizan adhesivos conductores. Se trata de una buena solución, pero tiene varios inconvenientes: (1) se pierde la función de autoalineación automática de la soldadura, que es una característica esencial en los procesos SMT; (2) los adhesivos conductores pueden contribuir a la resistividad general, lo que hace que la electrónica híbrida flexible vaya más allá de las técnicas FPCB estándar basadas en PI (menor conductividad de la tinta impresa frente al cobre a granel más menor conductividad de las interconexiones adhesivas conductoras frente a la soldadura estándar); y (3) los tamaños de paso estrechos serán difíciles de soportar.
El procesamiento térmico digital desarrollado por Pulse Forge Inc. (escindido de NovaCentrix) ofrece una solución. Como se muestra a continuación, un pulso rápido de luz eleva la temperatura de la superficie del sustrato muy rápidamente, mientras que el propio sustrato permanece relativamente frío, lo que permite sinterizar tintas en temperaturas bajas, como el PET y el papel.
Esta característica se ha utilizado ampliamente en relación con las tintas impresas. Increíblemente, recientemente se ha demostrado que también funciona con la soldadura. La segunda diapositiva muestra cómo la tecnología PulseForge puede, en menos de un segundo, refluir la soldadura estándar SAC305, creando buenas uniones y beneficiándose también de la función de realineación automática de la soldadura.
La siguiente diapositiva muestra cómo la tecnología PulseForge puede emplearse para soldar sobre Al en PET, lo que permite, por ejemplo, la producción R2R de láminas de LED en sustrato de PET metalizado con Al.
Curiosamente, esta tecnología también puede aplicarse en sustratos FR4. En este caso, hay dos ventajas cruciales: (1) reflujo rápido en pocos segundos (1-3s), ahorrando tiempo (el proceso de reflujo estándar puede ser de 235C durante 120s, por ejemplo), y (2) reflujo de bajo consumo, con un 10% de la energía requerida por los hornos de reflujo estándar, lo que hace que el proceso sea "más ecológico".
La siguiente diapositiva muestra que la resistencia al cizallamiento de las uniones de soldadura realizadas con la tecnología de luz pulsada intensa y la tecnología de horno de reflujo estándar son comparables. La siguiente diapositiva muestra que las uniones son de gran calidad, con un contenido de huecos muy bajo, y que se suelda una buena capa intermetálica fina tras el reflujo de luz pulsada.
¿Se pueden soldar juntas donde no existe una línea de visión directa? Los resultados en QFN y otros paquetes en los que las uniones no son directamente visibles demuestran que es posible, aunque, en nuestra opinión, requerirá una notable optimización.
De hecho, nuestra opinión es que se requieren importantes conocimientos técnicos del operario para optimizar los parámetros de exposición en función de la soldadura, el sustrato y los paquetes de una placa para permitir la soldadura por luz pulsada intensa, ya que sigue siendo una tecnología de reflujo SMT no estándar con una nueva curva de aprendizaje.
Tenga en cuenta que las versiones en línea de las máquinas PulseForge pueden manejar sustratos de 300 m de ancho.
Estos resultados son fantásticos. La herramienta resuelve un problema importante en la electrónica híbrida flexible. Sin duda, también puede tener un impacto significativo en el negocio general de SMT en sustratos estándar como el FR4, dada su rapidez y su naturaleza de baja energía. Sin embargo, el impacto en el mundo SMT no se producirá de la noche a la mañana, ya que la tecnología todavía tiene que probarse y desarrollarse más para convertirse en un proceso estándar, especialmente si quiere sustituir al ya establecido proceso de reflujo, que puede realizar todas las soldaduras en placas complejas de gran tamaño que contienen una gran variedad de CI y tipos de juntas. [This is automatically translated from English]
