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Cómo evaluar un fundente para soldadura por ola

El título de este blog es un poco engañoso, ya que, en realidad, se va a centrar enun método inadecuadoque a veces se utiliza en las evaluaciones del fundente para la soldadura por ola.

Siempre es conveniente encontrar una técnica que permita evaluar un material de la forma más rápida, económica y concluyente posible. Sin embargo, la soldadura por ola es uno de esos procesos que presenta numerosos matices. Cualquier intento de acortar el proceso de evaluación del fundente de soldadura por ola dará lugar a resultados engañosos.

Uno de estos intentos de realizar una evaluación abreviada del fundente en la soldadura por ola consiste en el uso de una balanza de humectación de soldadura. Empresas como Malcomtech International y Gen3Systems comercializan estos equipos de ensayo. Sin duda, estos dispositivos tienen su utilidad. Sin embargo, no están diseñados para emular a la perfección un proceso de soldadura por ola.

Si te tomas el tiempo de analizar en detalle el proceso de soldadura por ola, descubrirás fácilmente las deficiencias que presenta el uso de una prueba de equilibrio de humectación para evaluar un fundente de soldadura por ola.

Durante el proceso de soldadura por ola, se aplica una cantidad predeterminada y controlada de fundente para ola a una de las caras de la placa de circuito impreso (PCB) montada, mediante pulverización o espumado. La PCB pasa por un precalentamiento para activar el fundente y volatilizar el disolvente o disolventes del mismo. Durante la fase de precalentamiento y activación del fundente, este limpia las superficies de tal manera que, cuando la PCB montada pasa por la ola de soldadura, la soldadura humedece y fluye fácilmente sobre la PCB y los terminales de los componentes. El precalentamiento también «seca» el fundente, de modo que, cuando la PCB tratada con fundente entra en contacto con la ola de soldadura, no se produce una ebullición rápida ni salpicaduras del fundente. Las salpicaduras de fundente pueden provocar que la soldadura se deposite por todo el conjunto de la PCB. Además, en un proceso sin limpieza, el fundente húmedo sin secar que queda en un conjunto, tras la soldadura por ola, supone un riesgo para la fiabilidad eléctrica. Tras la fase de precalentamiento y activación del fundente, este entra en la ola de soldadura y se produce la soldadura. El propio flujo de la ola de soldadura también tiende a «lavar» parte del fundente.

Primer plano de unas tiras metálicas oscuras y onduladas, con superficies brillantes y reflectantes, que atraviesan una bandeja gris.

Normalmente, cuando se realiza un ensayo de equilibrio de humectación, no se controla la cantidad de fundente que se aplica a la probeta. A menudo, la probeta se sumerge en un depósito que contiene el fundente. Y se desconoce y es cuestionable si esa cantidad de fundente imita adecuadamente la cantidad que se utilizaría en un montaje real. A continuación, la muestra suspendida se sumerge en un recipiente estático de soldadura fundida (en algunos equipos, una plataforma que contiene el recipiente de soldadura fundida se eleva hasta que entra en contacto con la muestra de ensayo suspendida). La muestra suele introducirse en la soldadura fundida por el borde primero, lo que no imita la soldadura sobre superficies que pueden ser planas y paralelas a la superficie de la soldadura (es decir, la superficie de la placa de circuito impreso). Sin embargo, el mayor problema de esta técnica de evaluación es que apenas hay precalentamiento ni activación del fundente, o ninguno en absoluto. Por lo tanto, el fundente no tiene oportunidad de limpiar las superficies como lo haría en un auténtico proceso de soldadura por ola. La simple ausencia de precalentamiento y de activación del fundente hará que los resultados de dicho ensayo sean prácticamente inútiles y muy engañosos. Además, debido a la falta de precalentamiento, el fundente puede seguir estando «húmedo» (contener disolventes) cuando se introduce en la soldadura. Los disolventes del fundente pueden interferir en la humectación y el flujo de la soldadura hasta que se evaporan. Esto podría producir resultados muy diferentes basándose únicamente en los disolventes presentes en el fundente. Por ejemplo, un fundente a base de agua y sin COV permanecerá «más húmedo» durante más tiempo que uno a base de alcohol. De este modo, se ha introducido otra variable que se habría eliminado durante la fase de precalentamiento y activación del fundente en un proceso real de soldadura por ola. Y, por último, dado que la soldadura está estática, a diferencia de una ola de soldadura en movimiento, se introduce otra discrepancia o variable.

Por lo tanto, a la hora de evaluar un fundente para soldadura por ola, la mejor forma —y quizá la única— de hacerlo es en una máquina de soldadura por ola adecuada, utilizando un proceso que imite lo que ocurriría con un conjunto real de placas de circuito impreso. Solo un proceso real de soldadura por ola va a incluir todos los matices de los que carecerá una prueba de equilibrio de humectación.