Training Course on Printed Circuit Boards (PCB) Troubleshooting
Obiettivi
Lo scopo del corso “Le problematiche relative alla qualità, al controllo, alla gestione ed all'utilizzo dei circuiti stampati”, è quello di fornire ai partecipanti un elevato livello di conoscenza in riferimento agli aspetti progettuali, di fornitura, stoccaggio ed utilizzo dei circuiti stampati.
Il corso affronta le principali problematiche correlate alla gestione ed all'utilizzo dei circuiti stampati sia per applicazioni tradizionali, che prevedono l'utilizzo del piombo, sia per applicazioni ”Lead Free”, ponendo particolare attenzione allo studio ed alla caratterizzazione delle finiture superficiali maggiormente diffuse.
Gli argomenti trattati permettono di conseguire la necessaria esperienza per: - Selezionare e qualificare i materiali base per la realizzazione dei circuiti stampati in funzione delle proprie esigenze tecnologiche - Selezionare e gestire le finiture superficiali più idonee alle proprie applicazioni, sia di tipo tradizionale che ”lead free”, in funzione della tipologia di componenti utilizzata, dei tempi e delle condizioni di stoccaggio adottati, del ciclo di assemblaggio applicato - Affrontare lo sviluppo di un capitolato di fornitura del circuito stampato - Affrontare lo sviluppo di una procedura di gestione e stoccaggio del proprio magazzino pcb - Ispezionare/analizzare un circuito stampato al fine di valutarne la qualità ed individuare eventuali criticità
Non esistono specifici requisiti di accesso, anche se, data la particolarità degli argomenti trattati, è consigliabile il possesso di un diploma di scuola media superiore ad indirizzo tecnico-scientifico. E' comunque richiesta un’esperienza nell'utilizzo dei circuiti stampati, soprattutto nei reparti di stoccaggio/produzione, controllo/assicurazione qualità, ricerca e sviluppo.
Durata del corso
La durata del corso è di 20 ore al termine del quale verrà rilasciato un attestato di frequenza.
Materiale didattico
Materiale didattico prodotto da IIS Progress consistente nella versione cartacea a colori della Presentazione dell’Istruttore.
Programma didattico
1a Giornata (4 ore) - Teoria
Presentazione
Registrazione dei partecipanti
Distribuzione del materiale didattico
Presentazione dell'Istituto Italiano della saldatura
Presentazione personale del Docente
Presentazione dei partecipanti
Introduzione
L’assemblaggio elettronico; l'influenza del circuito stampato
Classificazione dei circuiti stampati
Classificazione delle principali tipologie di circuito stampato:
Circuiti stampati mono-faccia rigidi e flessibili
Circuiti stampati doppia-faccia rigidi e flessibili
Principali tipologie di laminati base: classificazione, comparazione e campi di applicazione dei diversi tipi di substrato
Materiali base principalmente impiegati per la realizzazione di circuiti stampati:
Pre-impregnati (pre-preg): classificazione e criteri di utilizzo
Laminati: produzione (cenni), identificazione
Influenza della Direttiva RoHS sulle caratteristiche dei laminati base
2a Giornata (8 ore) - Teoria
Breve descrizione del ciclo produttivo
Descrizione del ciclo produttivo standard di un circuito stampato doppia faccia e confronto con il ciclo produttivo di un circuito stampato multistrato:
Processo di taglio e foratura: confronto delle principali tecnologie, problematiche, limiti tecnologici, processi alternativi
Fori Interrati – Buried Vias (Esempi illustrati)
Fori Ciechi – Blind Vias (Esempi Illustrati)
Plug-In (Esempi Illustarti)
Processi galvanici: confronto delle principali tecnologie, problematiche e limiti tecnologici
Caratteristiche dei depositi: piste e fori metallizzati Caratteristiche rame OFHC; spessore rame nei laminati base (classificazione); comparazione dei criteri di accettabilità delle principali normative in relazione allo spessore dei depositi
Processo di fotostampa ed incisione: confronto delle principali tecnologie, problematiche e limiti tecnologici
Deposizione del solder mask: confronto delle principali tecnologie, problematiche e limiti tecnologici
Test elettrico: principali metodologie di test, limiti tecnologici
Principali tecnologie, problematiche e limiti tecnologici riferiti alla produzione di circuiti stampati multistrato
Principali tecnologie, problematiche e limiti tecnologici legati alla produzione di circuiti stampati flessibili e rigido-flessibili - Cenni
Realizzazione di circuiti stampati high density (HD): principali tecnologie (copper filled vias, cappered resin vias, sequential build up etc), problematiche e limiti tecnologici - Cenni
Finiture superficiali
Principali caratteristiche di una finitura superficiale
Descrizione delle tecnologie utilizzate per la deposizione delle principali tipologie di finiture superficiali:
Deposizione mediante processo Hot Air Solder Leveling (HASL) con leghe SnPb e ”lead free” - Caratteristiche, pregi e difetti
Deposizione mediante processo Immersion
Sn Immersion: Caratteristiche, pregi e difetti
Ag Immersion: Caratteristiche, pregi e difetti
Deposizione mediante processo Electroless + Immersion:
Oro Elettrolitico (Contatti) - Caratteristiche, pregi e difetti
Oro Elettrolitico (Wire Bonding) - Caratteristiche, pregi e difetti
3a Giornata (8 ore) - Teoria
Stoccaggio e bonifica dei circuiti stampati
Influenza dell’umidità sulle caratteristiche del substrato costituente il circuito stampato
Problematiche legate allo stoccaggio del circuito stampato:
Tipologie di imballo: caratteristiche, pregi e difetti
Condizioni di immagazzinamento
Processo di bonifica del circuito stampato (baking): limiti del processo, influenza della finitura superficiale, parametri di esecuzione
Difettologie dei circuiti stampati
Classificazione delle principali difettologie caratteristiche dei circuiti stampati. Esempi illustrati derivanti da attività condotte da IIS:
Difetti relativi al materiale base
Difetti relativi alla foratura
Difetti relativi alla metallizzazione dei fori
Difetti relativi alla definizione dei conduttori
Difetti superficiali
Difetti relativi alle finiture superficiali
Difetti relativi ai circuiti stampati rigidi flessibili
Difetti vari
Test di accettabilità per circuiti stampati
Descrizione delle principali prove da realizzarsi su circuiti stampati o laminati base in sede di qualifica del prodotto o di accettazione in fase di entrata (in accordo ai principali standard di settore):
Caratterizzazione del comportamento del circuito stampato o del laminato base mediante stress termico: Thermal Stress Test ed Hot Oil Test
Classificazione ed utilizzo degli attacchi chimici principalmente utilizzati su provini metallografici
Verifica dell'adesione del solder mask: prova a strappo
Verifica dell'adesione dell'oro: prova a strappo (connettori dorati e finitura ENIG)
Verifica del Bow & Twist del circuito stampato, prima del montaggio: tecniche di misurazione della curvatura e dello svergolamento
Verifica della saldabilità delle superfici del circuito: Wetting Bilance Test ed altri metodi
Raccolta dati sperimentali Wetting Balance Test
Analisi dei dati derivanti da una ricerca effettuata dall’IIS sulla bagnabilità delle principali finiture superficiali, mediante lo strumento del Wetting Bilance Test (in accordo alla IPC/EIA J-STD-003). I test di bagnatura sono stati realizzati su campioni caratterizzati da vari gradi di invecchiamento e mediante l'utilizzo di diverse tipologie di flussanti.
