La adquisición, evaluación, selección y aceptación de lotes de dispositivos de RF en paquetes SMD sin plomo para ser utilizados en aplicaciones de naves espaciales muestran dificultades inesperadas cada vez que se requieren procesos de desmantelamiento o recineración. Esto se asocia a la falta inducida de coplanaridad en los contactos después de esos.
La garantía del producto espacial (ECSS-Q-ST-60-13C) requiere que los contactos puros de estaño se retinen. Además, los procesos de ensamblaje seleccionados por los OEM requieren que se elimine el acabado dorado y se reemplacen por aleaciones de plomo y estaño.
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Esta tarea se ha considerado sistemáticamente simple, pero oculta un gran problema: no es posible hacer las almohadillas perfectamente planas y coplanarias después de la inmersión. Este es un proceso de inmersión de soldadura, de modo que esto es el resultado de la tensión superficial de la soldadura y la geometría de la almohadilla.
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- Muestra desanudada y preestablecida
- Orientación Pin Marker
- Cobre a través de metalizaciones
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- De-golded y muestra pretinned
- Marcador de pines de orientación
- Multicapa de cobre Stripline
- Contactos
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- Marcador de pines de orientación
- Puertos
- GND
- Desequilibrado
Por lo general, después de los procesos de desmoldeo o repintado, el espesor de la soldadura no debe superar las 0.002 pulgadas, por lo que la no planaridad máxima sería tan pequeña como las 0.002 pulgadas. Sin embargo, esta pequeña no planaridad en las almohadillas de un componente produce un contacto eléctrico deficiente o inexistente entre el dispositivo de prueba y el dispositivo.
Esto resulta en efectos parásitos que distorsionan la medición eléctrica en las frecuencias de microondas. Cuando existe un pequeño espacio de aire entre la almohadilla de señal y el dispositivo de prueba, su efecto puede modelarse principalmente como una capacitancia en serie y una resistencia.
Su efecto puede comportarse como un filtro de paso alto con frecuencia de corte no controlada, y también puede producir un reflejo de la señal de entrada debido a una impedancia de entrada no coincidente.
Lo mismo puede ocurrir en una plataforma de tierra que afecta la conexión a tierra del dispositivo convirtiéndolo en una tierra flotante o una referencia.
Los resultados de un dispositivo que se ha sometido a los procesos de degradación + preestampado y no se pudo realizar la medición eléctrica posterior.
Hay métodos para nivelar la soldadura después, pero las actividades de cribado para aplicaciones espaciales requieren un cuidado extremo durante la manipulación de las partes EEE que se ensamblarán en una nave espacial, y todas ellas conllevan un alto riesgo de daño al paquete.
Alter Technology ha definido un procedimiento para los procesos de degolding / retinning optimizando los parámetros involucrados para cada componente (tiempo y temperatura en baños de soldadura, por ejemplo), definiendo acciones de limpieza en los contactos antes y después y utilizando un método específico de la noche sin dañar el dispositivos.
También se desarrolla un accesorio de prueba personalizado específicamente diseñado para las mediciones eléctricas, según sea necesario. Ambos juntos minimizan o evitan los efectos negativos descritos anteriormente y evitan el rechazo falso de las partes funcionales.
Los resultados de un dispositivo que ha sido sometido a los procesos de desmoldeo + pretinning y pasado la medición eléctrica posterior. Estos son similares a los que se pueden obtener en una muestra que no está sujeta a ningún proceso previo.
Autores: Dimas J. Morilla, Aintzane Lujambio, David Nuñez Teruel, Manuel Domínguez.
She joined Alter Technology Tüv Nord in 2017 as development engineer for microwave components. With an experience of more than 10 years in the microwaves industry, she is working at the EEE parts laboratory department as head of the Microwave Laboratory. She has been involved in testing activities such as screening and qualification of microwave components for different space missions such as ESA’s JUICE mission.
She also represents Alter Technology Tüv Nord within the Microwave and RF Passive working groups of the Components Technology Board (CTB), the board responsible for the formulation of strategic programs and work plans for technology research and development in the area of European EEE space components.
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