{"id":10016,"date":"2025-11-24T23:47:11","date_gmt":"2025-11-24T23:47:11","guid":{"rendered":"https:\/\/www.besterpcba.com\/?p=10016"},"modified":"2025-11-24T23:47:11","modified_gmt":"2025-11-24T23:47:11","slug":"xray-void-analysis-ipc-criteria","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.besterpcba.com\/es\/criterios-ipc-de-analisis-de-vacio-de-rayos-x\/","title":{"rendered":"An\u00e1lisis de vac\u00edos por Rayos X: criterios que coinciden con la clase IPC"},"content":{"rendered":"

La Prueba de Rorschach de Fabricaci\u00f3n<\/h2>\n\n
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Una radiograf\u00eda revela bolsillos de gas atrapados, o vac\u00edos, dentro de las bolas de soldadura BGA, que pueden parecer alarmantes pero suelen ser inofensivos.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Cuando miras por primera vez una radiograf\u00eda en escala de grises de un Array de Mallas (BGA), tu instinto suele ser de alarma. Ves un c\u00edrculo oscuro (la bola de soldadura) lleno de manchas irregulares y m\u00e1s claras. Parece una enfermedad, una esponja o, para los no iniciados, un defecto que debe eliminarse.<\/p>\n\n\n\n

En la sala de inspecci\u00f3n, sin embargo, no inspeccionamos por est\u00e9tica; inspeccionamos por f\u00edsica. Esas manchas m\u00e1s claras son vac\u00edos\u2014bolsillos de gas atrapados durante el proceso de reflujo. Son feos, s\u00ed. Pero en la gran mayor\u00eda de los casos, son estructuralmente benignos.<\/p>\n\n\n\n

El desaf\u00edo en la fabricaci\u00f3n moderna de electr\u00f3nica no es lograr una uni\u00f3n de soldadura 'perfecta' sin vac\u00edos, lo cual es prohibitivamente costoso y a menudo da\u00f1ino. El desaf\u00edo es distinguir entre el vac\u00edo cosm\u00e9tico que sobrevivir\u00e1 diez a\u00f1os en el campo y el vac\u00edo estructural que se agrieta bajo estr\u00e9s t\u00e9rmico. Para ello, debemos ignorar la reacci\u00f3n instintiva a las im\u00e1genes 'feas' y confiar completamente en las relaciones de \u00e1rea definidas en IPC-A-610.<\/p>\n\n\n

La Regla 25%<\/h2>\n\n\n

El est\u00e1ndar de la industria para la aceptabilidad del ensamblaje electr\u00f3nico, IPC-A-610, es sorprendentemente indulgente cuando se trata de vac\u00edos. Ya sea que est\u00e9s fabricando un producto de Clase 2 (port\u00e1tiles, controles industriales) o un producto de Clase 3 (soporte vital, aeroespacial), los criterios para vac\u00edos en BGA a menudo son id\u00e9nticos. Seg\u00fan IPC-A-610 y su complemento J-STD-001, una bola de soldadura es aceptable siempre que el \u00e1rea total de vac\u00edo no exceda 25% del \u00e1rea total de la bola.<\/p>\n\n\n\n

Ese n\u00famero suele sorprender a la gente. Un vac\u00edo de 25% en una bola parece enorme en un monitor\u2014como si faltara un cuarto de la conexi\u00f3n. Pero la f\u00edsica cuenta una historia diferente. La pasta de soldadura, especialmente las aleaciones libres de plomo SAC305 est\u00e1ndar, contiene vol\u00e1tiles de flujo que deben desgasificarse durante el reflujo. Si el tiempo por encima del l\u00edquido es corto, o si el componente es pesado, algo de gas queda atrapado. Esto es natural. El 75% restante del volumen de soldadura es m\u00e1s que suficiente para transportar la corriente el\u00e9ctrica y resistir golpes mec\u00e1nicos.<\/p>\n\n\n\n

De hecho, estudios internos y datos de confiabilidad de la industria muestran que las bolas de BGA con vac\u00edos del 15\u201320% a menudo sobreviven tantas ciclos t\u00e9rmicos como aquellas con vac\u00edos del 1%.<\/p>\n\n\n\n

Hay un movimiento, a menudo impulsado por fabricantes de nicho de alta gama, que sugiere que cualquiera<\/em> el void es un fallo. Podr\u00edas escuchar argumentos a favor de hornos de reflujo al vac\u00edo, que extraen la atm\u00f3sfera de la c\u00e1mara durante la soldadura para colapsar burbujas. Si est\u00e1s construyendo para un sat\u00e9lite de espacio profundo donde la reparaci\u00f3n es imposible, el reflujo al vac\u00edo es un requisito v\u00e1lido, aunque costoso. Para los otros 99% de electr\u00f3nica, perseguir voids cero es un gasto innecesario de dinero y presupuesto t\u00e9rmico. Someter una placa a m\u00faltiples ciclos de calor de retrabajo para arreglar un void de 15% cumple con las especificaciones, hace m\u00e1s da\u00f1o a la l\u00e1mina y las almohadillas de cobre que el void en s\u00ed.<\/p>\n\n\n

La Geometr\u00eda de la Aceptaci\u00f3n<\/h2>\n\n\n

La inspecci\u00f3n es un c\u00e1lculo geom\u00e9trico, no una evaluaci\u00f3n de la vibra. Cuando una m\u00e1quina de Inspecci\u00f3n por Rayos X Autom\u00e1tica (AXI) o un operador humano revisa una BGA, la tarea es calcular el \u00e1rea proyectada de los voids en relaci\u00f3n con el \u00e1rea proyectada de la bola. Es una simple proporci\u00f3n: (Suma de \u00e1reas de voids) \/ (\u00c1rea total de la bola). Si la bola tiene 20 mil\u00e9simas de pulgada de di\u00e1metro, estamos midiendo el conteo de p\u00edxeles de los puntos de luz frente al c\u00edrculo oscuro.<\/p>\n\n\n\n

Sin embargo, los voids rara vez son c\u00edrculos perfectos. A menudo aparecen como \u201cqueso suizo\u201d\u2014conjuntos de peque\u00f1as burbujas que se fusionan y separan. Calcular el \u00e1rea exacta de estas formas irregulares es una estimaci\u00f3n, incluso para algoritmos avanzados. La m\u00e1quina dibuja un per\u00edmetro alrededor de los grupos de voids y los suma.<\/p>\n\n\n\n

Cuando el resultado est\u00e1 justo en el l\u00edmite\u2014por ejemplo, 24% o 26%\u2014el juicio humano se vuelve crucial. Tenemos que mirar la fidelidad de la imagen. \u00bfEso es un solo void grande, o un grupo de peque\u00f1os? La norma permite el c\u00e1lculo acumulativo, lo que significa que muchas burbujas peque\u00f1as cuentan igual que una grande, siempre que no violen otras reglas sobre la ubicaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n

La Excepci\u00f3n del Almohad\u00f3n T\u00e9rmico (QFN\/BTC)<\/h2>\n\n
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A diferencia de las bolas BGA, las grandes almohadillas t\u00e9rmicas en componentes como QFNs pueden tolerar un vaciado \u201cpanal de abejas\u201d significativo, a menudo hasta el 50% del \u00e1rea.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Los criterios cambian dr\u00e1sticamente cuando nos alejamos de los pines de se\u00f1al (BGAs) hacia las almohadillas t\u00e9rmicas. Componentes como QFNs (Quad Flat No-leads) y otros componentes de terminaci\u00f3n inferior (BTCs) tienen una almohadilla grande expuesta en el centro, principalmente para disipaci\u00f3n de calor, no para se\u00f1al el\u00e9ctrica. Debido a que es una superficie grande y plana soldada a una almohadilla grande y plana correspondiente en la PCB, no hay lugar para que escape el gases. Piensa en ello como aplanar la masa de pizza sin atrapar burbujas de aire; es casi imposible.<\/p>\n\n\n\n

En consecuencia, el l\u00edmite IPC para estas almohadillas t\u00e9rmicas es significativamente mayor, permittingo t\u00edpicamente hasta el 50% de voiding. Los ingenieros a menudo entran en p\u00e1nico cuando ven una almohadilla t\u00e9rmica QFN que parece un panal de abejas, se\u00f1al\u00e1ndola como rechazada. Pero si esa almohadilla est\u00e1 soldada al 50%, la eficiencia de transferencia de calor generalmente es suficiente para la clasificaci\u00f3n del componente. Aunque las hojas de datos de fabricantes como TI o Analog Devices a veces especifican l\u00edmites m\u00e1s estrictos para aplicaciones RF de alta potencia, 50% es el est\u00e1ndar para l\u00f3gica digital general.<\/p>\n\n\n\n

Si constantemente ves voids enormes en estas almohadillas t\u00e9rmicas\u2014por ejemplo, 60% o m\u00e1s\u2014el problema rara vez es el perfil de reflujo. Casi siempre es el dise\u00f1o del stencil. Una apertura de abertura 1:1 (donde el agujero en el stencil es del mismo tama\u00f1o que la almohadilla) deposita demasiado pasta, atrapando vol\u00e1tiles en el centro. La soluci\u00f3n no es ajustar el horno, sino usar un dise\u00f1o de stencil \u201cventana\u201d. Dividir el gran cuadrado en panes m\u00e1s peque\u00f1os con canales permite que el gas escape, reduciendo los voids de 60% a 15% en una noche.<\/p>\n\n\n

La ubicaci\u00f3n es el verdadero asesino<\/h2>\n\n
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Un void en la interfaz es un defecto cr\u00edtico, ya que crea un punto de estr\u00e9s que puede conducir a fallos en la uni\u00f3n.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Mientras que el tama\u00f1o<\/em> de la celda obtiene toda la atenci\u00f3n, la localizaci\u00f3n<\/em> es lo que mantiene a los ingenieros de calidad despiertos por la noche. Un gran \u00abvac\u00edo en masa\u00bb flotando benignamente en el centro de una bola de soldadura rara vez representa una amenaza de confiabilidad porque est\u00e1 rodeado de metal s\u00f3lido. Los vac\u00edos peligrosos son aquellos que tocan la interfaz \u2014el l\u00edmite entre la soldadura y la almohadilla del componente, o la soldadura y la almohadilla de la PCB.<\/p>\n\n\n\n

Llamamos a estos \u201cvac\u00edos de Champagne\u201d porque se re\u00fanen en la interfaz como burbujas en un vaso. Aunque estos vac\u00edos s\u00f3lo representan el 5% del \u00e1rea, pueden ser catastr\u00f3ficos. Crean un punto de concentraci\u00f3n de tensi\u00f3n justo donde se forma el compuesto intermet\u00e1lico (IMC). Bajo un golpe de ca\u00edda o vibraci\u00f3n, una grieta puede iniciarse en ese vac\u00edo y propagarse por toda la almohadilla, cortando la conexi\u00f3n. Un vac\u00edo de interfaz del 5% es infinitamente peor que un vac\u00edo al por mayor del 20%. Por eso, los n\u00fameros autom\u00e1ticos de aprobado\/reprobado pueden ser enga\u00f1osos; una m\u00e1quina puede pasar una placa con un 5% de vaciado que un ojo humano rechazar\u00eda porque ese 5% est\u00e1 justo en la superficie de la almohadilla.<\/p>\n\n\n\n

Esto tambi\u00e9n es donde a menudo surge confusi\u00f3n respecto a los defectos de \u201cCabeza en Almohadilla\u201d (HiP). Podr\u00edas ver una forma que parece un vac\u00edo o un doble c\u00edrculo extra\u00f1o en el X-ray, pero HiP no es un vac\u00edo en absoluto. Es un circuito abierto donde la bola se ha deformado pero no se ha coalescido con la pasta\u2014pareciendo un mu\u00f1eco de nieve o una cabeza descansando en una almohadilla. A diferencia de un vac\u00edo, que es un indicador del proceso, HiP es una falla funcional. No dejes que la terminolog\u00eda te confunda; si tienes HiP, tienes un circuito abierto, no un problema de vaciaci\u00f3n.<\/p>\n\n\n

La Trampa del Falso Positivo<\/h2>\n\n
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El software automatizado de rayos X puede interpretar mal un via debajo de una almohadilla como un gran vac\u00edo, creando un tipo com\u00fan de falso positivo.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

Las m\u00e1quinas modernas de rayos X son incre\u00edbles, pero no son omniscientes. Tienen dificultades con el ruido de fondo. Si tienes un via (un agujero plated) ubicado justo debajo de una almohadilla BGA, el rayos X ve el aire dentro del tubo del via y lo marca como un vac\u00edo en la bola de soldadura. Esto es un falso positivo cl\u00e1sico donde el software detecta un cambio de densidad y grita \u201c\u00a1Defecto!\u201d.<\/p>\n\n\n\n

Revisamos diariamente estos \u201cmontones de huesos\u201d de im\u00e1genes rechazadas. En muchos casos, lo que la m\u00e1quina marc\u00f3 como un vac\u00edo del 30% en realidad es una bola de soldadura perfectamente soldada sobre un via tentado. Tenemos que verificar la ubicaci\u00f3n del via en los archivos de dise\u00f1o para confirmarlo. Si acept\u00e1ramos ciegamente el juicio de la m\u00e1quina, estar\u00edamos descartando o retrabajando hardware perfectamente bueno.<\/p>\n\n\n

Fiabilidad sobre perfecci\u00f3n<\/h2>\n\n\n

El objetivo de la inspecci\u00f3n es la fiabilidad, no la perfecci\u00f3n geom\u00e9trica. Siguiendo los l\u00edmites de la IPC Clase 2 y 3\u201425% para bolas de se\u00f1al, 50% para almohadillas t\u00e9rmicas\u2014y enfocando nuestro escrutinio en los vac\u00edos peligrosos en la interfaz en lugar de los benignos vac\u00edos en masa, protegemos el producto sin destruir el rendimiento. Aceptamos que la soldadura es un material din\u00e1mico y org\u00e1nico que emite gases y se mueve. Mientras los n\u00fameros y la f\u00edsica est\u00e9n en l\u00ednea, la placa se env\u00eda.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Los vac\u00edos de soldadura en electr\u00f3nica a menudo parecen defectos cr\u00edticos, pero son una parte natural del proceso de fabricaci\u00f3n. Este art\u00edculo desmitifica el an\u00e1lisis de vac\u00edos por rayos X, explicando los est\u00e1ndares IPC-A-610 y por qu\u00e9 la ubicaci\u00f3n de un vac\u00edo es m\u00e1s importante que su tama\u00f1o para garantizar la fiabilidad del producto a largo plazo.<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":10015,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"article_term":"","article_term_alternate":"","article_term_def":"","article_hook":"","auto_links":"","article_topic":"","article_fact_check":"","mt_social_share":"","mt_content_meta":"","mt_glossary_display":"","glossary_heading":"","glossary":"","glossary_alter":"","glossary_def":"","article_task":"X-ray void analysis at Bester PCBA: criteria that match the IPC class"},"categories":[12],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.besterpcba.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10016"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.besterpcba.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.besterpcba.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.besterpcba.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.besterpcba.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=10016"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.besterpcba.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10016\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":10180,"href":"https:\/\/www.besterpcba.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10016\/revisions\/10180"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.besterpcba.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/10015"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.besterpcba.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=10016"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.besterpcba.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=10016"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.besterpcba.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=10016"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}