El problema térmico
Un plano de cobre pesado es un excelente difusor de calor. Está ahí precisamente por eso: conduce corriente y extrae calor de los componentes. Durante la soldadura, esa misma propiedad juega contra el proceso, porque el plano se lleva el calor de la junta.
En una capa interior de 10 oz o una capa exterior de 20 oz, la masa de cobre es lo bastante grande como para que un soldador manual o un perfil de refusión corto no lleven el pad a temperatura. El fallo parece una mala humectación, pero es un problema de balance térmico.
Precalentar, desde abajo
La respuesta estándar es acercar todo el ensamblaje a la temperatura de proceso antes de aplicar el calor local:
- Refusión: un remojo más largo y una rampa más lenta, verificados con un perfil medido sobre la placa y no leído en la pantalla del horno.
- Soldadura selectiva y manual: una placa caliente o un precalentador inferior, para que el soldador solo tenga que aportar las últimas decenas de grados.
- Soldadura por ola: precalentamiento suficiente y un pallet que no aísle la junta de la ola.
El modo de fallo que hay que evitar es sobrecalentar el laminado para compensar: demasiado calor por la cara superior levanta el cobre o ampolla la placa mucho antes de que la junta esté correcta.
Alivios térmicos y estrechamientos
Diseño y ensamblaje se encuentran aquí. Un pad conectado a un plano mediante radios estrechos se calienta más rápido que uno conectado con un vertido completo, y es más fácil de soldar sin dañar el laminado. Cuando un pad no puede llevar alivio — un terminal de alta corriente, por ejemplo — el proceso de ensamblaje tiene que aportar el calor en su lugar.
El compromiso es deliberado: el alivio facilita la soldadura y reduce algo la capacidad de corriente; una conexión maciza conduce más corriente y exige más calor.
Esténcil, pasta y perfil
- Área de apertura. Aumenta en los pads unidos a cobre pesado, para que la junta tenga pasta suficiente para formar filete.
- Forma de la apertura. Evita impresiones largas y estrechas sobre pads anchos, que puentean en lugar de liberar la pasta.
- Tipo de pasta. Se mantiene dentro de la ventana homologada; una pasta elegida para paso fino puede no liberar bien desde una apertura grande.
- Perfil. Se ajusta a la masa térmica, con un remojo que deje a la placa alcanzar el ritmo y un pico que permanezca dentro de los límites de los componentes.
Juntas de inserción pasante y de conector
Los terminales de presión y los de inserción pasante pesados son donde el problema de calor es peor, porque el barril está rodeado de cobre. La soldadura selectiva con un precalentamiento definido, o una ola con contacto largo, es más fiable que un soldador manual. En los terminales de presión, las tolerancias de taladro y de pin importan más que el estaño, porque no llevan.
Inspección
Rayos X para las juntas que el cobre oculta, AOI para la colocación y los filetes visibles, y cortes transversales en el cupón para el cobre de la pared del taladro. Un ensayo de tracción sobre muestras de terminales de potencia convierte «parece correcto» en una cifra, que es lo que de verdad necesita un cliente que pregunta por capacidad de corriente.
La calidad de manufactura se juzga según IPC-A-610. Las reglas a nivel de placa están en la guía de diseño de cobre pesado, los límites de proceso en la página de PCB de cobre pesado, y las puertas de inspección en la nota de inspección.
