Processi ‘Lead free’ senza impatto sulla qualità – (Lead free’ processes without impact on the quality)

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Aiutare gli operatori e le industrie del settore a comprendere meglio l’impatto dell’adozione dei processi ‘lead free’ (senza l’uso di piombo nella fase di saldatura) a livello di produzione e di test e controllo dei componenti elettronici e a conoscere quali strumenti e tecnologie sono oggi disponibili per risolvere le nuove difettosità e mantenere la qualità è stato l’obiettivo di un seminario organizzato di recente da Alldata, con la partecipazione delle società Teradyne e AccuAssembly, fornitrici di soluzioni in tale ambito.

Il passaggio ai processi ‘lead free’ è fra l’altro un passo imminente che tutti i produttori di schede PCB (Printed Circuit Board) dovranno fare secondo la normativa europea 2002/95/CE (conosciuta anche come ROHS – Restriction on use of certain Hazardous Substances), in base alla quale a partire dal 1° luglio 2006, in tutto il Vecchio continente, le aziende del settore elettronico devono eliminare il piombo dai loro processi produttivi, oltre ad altri componenti ritenuti altamente nocivi per la salute umana.

I processi ‘lead free’ sono più ecologici ma portano a un aumento dei difetti di fabbricazione dei componenti elettronici (delaminazione del substrato, micro-rotture, deterioramento, deformazioni, ad esempio a livello dei piedini dei package a inserzione, ecc.), perché qui le temperature di saldatura nella fase di reflow possono superare anche di 30-35 °C quelle dei processi di saldatura tradizionali, con conseguenze negative soprattutto per i dispositivi più sensibili all’umidità, detti MSD (Moisture Sensitive Devices).

Per risolvere il problema nella fase di produzione AccuAssembly ha progettato il sistema HumiTel, un’applicazione hardware e software completa, che consente di mantenere la tracciabilità di tutti i dati di processo necessari per la conformità alle specifiche definite dalla normativa IPC/JEDEC J-STD-033A che tutela la qualità. Alla fase di test e controllo dei componenti è invece dedicato XStation MX Automated X-Ray Inspection System, un’apparecchiatura realizzata da Teradyne che si propone di definire un nuovo standard, a livello di copertura, qualità e affidabilità, nelle tecnologie d’ispezione 3D a raggi X dei componenti, aumentando la facilità d’uso e la precisione di acquisizione (risoluzione) anche di immagini particolarmente complesse da analizzare, come quelle dei package BGA.

A seminar to help companies of electronics sector better understand the impact of adoption of ‘lead free’ processes (without the usage of lead in the soldering phase) in production and test & inspection of components and to know what instruments and technologies are today available to solve the new defects and ensure quality has recently been organized by Alldata, with the participation of Teradyne and AccuAssembly companies, which provide solutions in this field. The transition to ‘lead free’ processes is a key step which all the constructors of PCB (Printed Circuit Board) have to do, in order to be compliant with the european norm 2002/95/CE (known also as ROHS – Restriction on use of certain Hazardous Substances). According to this norm, from 1^st July 2006, in all european countries, the companies of electronics area will be obliged to eliminate the lead from their production processes and also other components supposed to be highly toxic to the human health.
The ‘lead free’ processes are more ecological, but determine an increase of manufacturing defects of electronic components (substrate delamination or cracks of critical interfaces within the package), because here the temperatures in reflow phase can exceed 30-35 °C those of the traditional soldering processes, with negative consequences especially for the MSD (Moisture Sensitive Devices) components. To solve the problem in the production phase, AccuAssembly designed the HumiTel system, a complete hardware and software application, which allow to maintain the traceability of all the process data required to meet the compliance with the specifications defined by the IPC/JEDEC J-STD-033A norm, which protects the quality.
Another solution, XStation MX Automated X-Ray Inspection System, is designed by Teradyne for the test & inspection phase of the components. This system has the objective to define a new standard in the field of 3D X-Ray inspection technologies in terms of coverage, quality and reliability: the machine increase easy of use and the accuracy of acquisition (resolution), also during analysis of complex images, as those of BGA packages.

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