Dominio del perfil de soldadura por ola sin plomo: Una guía completa

El cambio a la soldadura sin plomo: Impulsores y retos

El paso de las soldaduras tradicionales de estaño y plomo a las alternativas sin plomo representa uno de los cambios más significativos de las últimas décadas en la industria de fabricación de productos electrónicos. Esta transición no fue un mero cambio de materiales, sino una revisión fundamental de todo el proceso de soldadura, impulsada por preocupaciones críticas en materia de medio ambiente y salud.

Impulsores de la normativa: El impulso hacia un mundo sin plomo

El principal catalizador del cambio mundial a la soldadura sin plomo fue la creciente concienciación sobre los riesgos para la salud asociados al plomo. Cuando los residuos electrónicos se desechan de forma inadecuada, el plomo puede filtrarse al suelo y a las aguas subterráneas, lo que supone una grave amenaza para los ecosistemas y la salud humana. [Fuente: EPA].

En respuesta, la Unión Europea puso en marcha la Directiva sobre Restricción de Sustancias Peligrosas (RoHS) en 2006. Esta legislación histórica restringió el uso de seis materiales peligrosos, incluido el plomo, en la fabricación de diversos tipos de equipos electrónicos y eléctricos. La directiva RoHS obligó a pasar a procesos sin plomo en la mayoría de los productos vendidos en la UE, lo que generó un efecto dominó en toda la cadena de suministro mundial. [Fuente: ScienceDirect]. Muchos otros países adoptaron normativas similares, consolidando la soldadura sin plomo como la nueva norma de la industria.

Diferencias y retos fundamentales

La transición de la soldadura con estaño y plomo a la soldadura sin plomo planteó varios retos técnicos derivados de las diferentes propiedades metalúrgicas de las nuevas aleaciones.

Mayores temperaturas de fusión: La soldadura tradicional de estaño-plomo (normalmente Sn63/Pb37) tiene un punto de fusión de unos 183°C. En cambio, las aleaciones sin plomo más comunes, como las de estaño-plata-cobre (SAC), tienen puntos de fusión más altos, que suelen oscilar entre 217 °C y 227 °C. [Fuente: AIM Solder]. Esto requiere un ajuste significativo en el proceso de soldadura, en particular la Perfil de temperatura de reflujo de PCB. Todo el conjunto debe someterse a temperaturas más elevadas, lo que puede aumentar el estrés térmico sobre los componentes sensibles y la propia placa de circuitos.
Humectabilidad y soldabilidad: El plomo es un excelente agente humectante, lo que significa que fluye y se adhiere fácilmente a las superficies. Por lo general, las soldaduras sin plomo presentan peores características de humectación, lo que dificulta la obtención de uniones fuertes y fiables. Esto hace necesario el uso de fundentes más agresivos y, a veces, una atmósfera inerte de nitrógeno durante el reflujo para evitar la oxidación y mejorar la soldabilidad. [Fuente: chuxin-smt.com].
Control de procesos: La ventana del proceso de soldadura sin plomo es mucho más estrecha que la de los procesos con estaño-plomo. El margen entre el punto de fusión de la soldadura y la temperatura máxima que pueden soportar los componentes es menor, lo que exige un control mucho más estricto del proceso. Preciso perfilado de la temperatura del horno de reflujo es fundamental para evitar defectos como juntas frías o daños en los componentes.
Preocupación por la fiabilidad: Las primeras aleaciones sin plomo plantearon problemas de fiabilidad a largo plazo. Cuestiones como el crecimiento de "bigotes de estaño" -estructuras cristalinas diminutas en forma de pelo que pueden crecer en las superficies de estaño y provocar cortocircuitos- tuvieron que abordarse mediante una amplia investigación y desarrollo de aleaciones. [Fuente: NASA]. Las aleaciones modernas sin plomo y los procesos optimizados han superado en gran medida estos obstáculos iniciales, pero aún requieren una gestión cuidadosa.

Para responder a estas exigencias, muchos fabricantes han tenido que invertir en nuevos equipos, como un horno de reflujo sin plomodiseñado para soportar temperaturas más elevadas y proporcionar el control preciso necesario para un montaje sin plomo satisfactorio.

Las cuatro zonas del proceso de soldadura por ola

El proceso de soldadura por ola es una secuencia meticulosamente orquestada, dividida en cuatro zonas esenciales. Cada una de ellas tiene una finalidad distinta y trabaja de forma coordinada para garantizar la formación de juntas de soldadura resistentes, fiables y sin defectos en una placa de circuito impreso (PCB). Comprender estas zonas es fundamental para dominar el proceso y lograr resultados de alta calidad.

1. Aplicación de flujo

El primer paso crucial es la aplicación de fundente. Antes de que la placa de circuito impreso pase a las etapas de alta temperatura, pasa por una estación de fundido donde se aplica una capa fina y uniforme de fundente líquido a la parte inferior de la placa. Esto puede hacerse mediante métodos como la pulverización, la espuma o el chorro. El objetivo principal del fundente es limpiar las superficies metálicas de los cables de los componentes y las placas de circuito impreso, eliminando cualquier óxido que se haya formado. [Fuente: Electrolube]. Al desoxidar estas superficies, el fundente garantiza que la soldadura fundida pueda "mojar" adecuadamente el metal, creando una fuerte unión intermetálica. Además, protege las superficies de la reoxidación a medida que la placa se desplaza hacia la ola de soldadura. Puede obtener más información en guía de selección de fundentes para soldadura por ola.

2. Precalentamiento

Inmediatamente después del fundido, el conjunto de placas de circuito impreso entra en la zona de precalentamiento. Aquí, la placa se calienta gradualmente hasta alcanzar una temperatura específica y uniforme, normalmente entre 100°C y 130°C. Esta etapa cumple tres funciones críticas:

Prevención de choques térmicos: Eleva lentamente la temperatura del conjunto para evitar el choque térmico al entrar en contacto con la soldadura fundida, que podría dañar el sustrato de la placa de circuito impreso y sus componentes. [Fuente: PCB Technologies].
Activación del flujo: El calor activa los componentes químicos del fundente, potenciando su capacidad limpiadora y desoxidante.
Evaporación del disolvente: Evapora los disolventes volátiles dentro del fundente, garantizando que no se produzca desgasificación durante la fase de soldadura propiamente dicha, lo que podría dar lugar a defectos como bolas de soldadura o huecos.

3. La ola de soldadura

Este es el corazón del proceso de soldadura por ola. La placa de circuito impreso se desplaza sobre un recipiente de soldadura fundida donde se bombean una o dos ondas para entrar en contacto con la parte inferior de la placa. La ola de soldadura humedece los cables y las almohadillas de los componentes, rellenando los orificios pasantes por capilaridad para crear las juntas eléctricas y mecánicas. [Fuente: Epec Engineered Technologies]. Se controlan con precisión parámetros clave como la velocidad del transportador, la temperatura de la soldadura (normalmente 250-265°C) y la altura de la ola. El tiempo de permanencia -el tiempo que la placa está en contacto con la soldadura- es crítico; debe ser lo suficientemente largo para una humectación adecuada, pero lo suficientemente corto para evitar daños en los componentes y defectos como los puentes de soldadura.

4. Refrigeración

La etapa final es el enfriamiento. Tras salir de la ola de soldadura, el conjunto de placas de circuito impreso se enfría a un ritmo controlado. El objetivo es solidificar adecuadamente las juntas de soldadura para conseguir una estructura metálica de grano fino, lo que se traduce en la máxima resistencia de las juntas. La velocidad de enfriamiento no puede ser demasiado rápida, ya que podría provocar tensiones térmicas y agrietar las juntas recién formadas, ni demasiado lenta, ya que podría dar lugar a juntas quebradizas. [Fuente: Surface Mount Process]. A menudo, se utiliza una combinación de aire forzado y convección natural para devolver la placa a una temperatura de manipulación segura, finalizar el proceso de soldadura y preparar el conjunto para la siguiente fase de producción.

Optimización de los parámetros clave para una soldadura por ola excelente

Conseguir una unión soldada impecable en un entorno de fabricación de gran volumen depende de un proceso de soldadura por ola estable, repetible y optimizado. El ajuste fino de los parámetros clave de su máquina de soldadura por ola es crucial para minimizar defectos como los puentes de soldadura, el relleno insuficiente de los orificios y el choque térmico. Esta guía proporciona un enfoque práctico para optimizar las variables más críticas para un proceso de fabricación robusto.

Ajustes de precalentamiento

El objetivo principal de la etapa de precalentamiento es elevar gradualmente la temperatura del conjunto de la placa de circuito impreso (PCB) para activar el fundente y evitar el choque térmico antes de que entre en contacto con la ola de soldadura fundida. Un precalentamiento inadecuado puede provocar diversos defectos. Si la temperatura es demasiado baja, el fundente no se activará correctamente, lo que provocará una soldadura deficiente. Si es demasiado alta o el aumento es demasiado rápido, puede dañar componentes sensibles. En la mayoría de las aplicaciones, la parte superior de la placa de circuito impreso debe alcanzar una temperatura de entre 100 °C y 130 °C justo antes de entrar en la ola de soldadura. [Fuente: Epec Engineered Technologies]. Este gradiente de temperatura minimiza el delta entre la placa y la soldadura, garantizando una unión soldada de calidad.

Temperatura del crisol de soldadura

La temperatura de la soldadura fundida en el crisol influye directamente en su fluidez y en su capacidad para formar fuertes enlaces intermetálicos. La temperatura correcta depende del tipo de soldadura que se utilice.

Soldaduras sin plomo: Las aleaciones como la SAC305 (estaño-plata-cobre) suelen requerir una temperatura del crisol de entre 260 °C y 280 °C.
Soldaduras con plomo: Las soldaduras de estaño-plomo (por ejemplo, Sn63Pb37) funcionan bien a temperaturas más bajas, generalmente entre 240°C y 250°C.

Una temperatura demasiado alta puede dañar la placa de circuito impreso y sus componentes y provocar un exceso de formación de escoria. Por el contrario, una temperatura demasiado baja provocará un flujo de soldadura deficiente, lo que dará lugar a defectos como la formación de puentes de soldadura y la penetración incompleta en los orificios. [Fuente: AIM Solder].

Velocidad y ángulo del transportador

El sistema de cinta transporta el conjunto de placas de circuito impreso a lo largo de todo el proceso, y su velocidad dicta el tiempo de contacto con la ola de soldadura. La página velocidad del transportador es uno de los escenarios más críticos.

Demasiado lento: Un tiempo de contacto excesivo puede provocar el sobrecalentamiento de los componentes y favorecer la disolución del cobre de la placa en la soldadura.
Demasiado rápido: Un tiempo de contacto insuficiente impide que la soldadura humedezca adecuadamente las pastillas y rellene los orificios pasantes, lo que da lugar a uniones débiles o incompletas.

La velocidad típica del transportador oscila entre 1,0 y 2,5 metros por minuto (de 3 a 8 pies por minuto). [Fuente: PCB Technologies]. Esta velocidad está directamente relacionada con el tiempo de contacto. El transportador también se ajusta a una inclinación, normalmente entre 5 y 7 grados. Este ángulo permite que la soldadura fundida se escurra lejos del borde de salida de los componentes, lo que es esencial para prevención de puentes de soldadura de formarse entre clavijas adyacentes [Fuente: Epec Engineered Technologies].

Tiempo de contacto y altura de la onda de soldadura

El tiempo de contacto, es decir, el tiempo que la placa de circuito impreso está en contacto con la onda de soldadura, viene determinado por la velocidad del transportador y la longitud del área de contacto de la onda de soldadura. El tiempo de contacto ideal suele ser de 2 a 4 segundos. Este tiempo suele ser suficiente para que la soldadura caliente los cables de los componentes, humedezca las superficies metálicas y fluya a través de los orificios pasantes chapados. La dirección altura de la onda de soldadura debe ajustarse de modo que toque sistemáticamente la parte inferior de la placa de circuito impreso sin inundar la parte superior. Una regla empírica común es ajustar la altura de la onda para que moje entre la mitad y dos tercios del grosor de la placa. [Fuente: NASA]. Una altura de onda adecuada garantiza un contacto uniforme y es fundamental para conseguir uniones soldadas de alta calidad en todo el conjunto. La supervisión y calibración periódicas de estos ajustes son esenciales para lograr una soldadura estable y repetible. proceso de soldadura por ola.

Dominio del perfil térmico de la soldadura por ola sin plomo

Dominar el proceso de soldadura por ola sin plomo requiere un perfil térmico preciso para evitar defectos y garantizar uniones soldadas fuertes y fiables. Debido a las temperaturas de fusión más altas de las aleaciones sin plomo como la SAC305, la ventana del proceso es significativamente más estrecha que con las soldaduras tradicionales de estaño-plomo. Conseguir un perfil perfecto implica optimizar tres etapas críticas: precalentamiento, contacto de la ola de soldadura y enfriamiento.

Etapas clave del perfil de soldadura sin plomo por ola

Precalentamiento: Podría decirse que ésta es la fase más crítica. Los objetivos principales del precalentamiento son activar la química del fundente para limpiar las superficies metálicas y minimizar el choque térmico en la placa de circuito impreso (PCB) y sus componentes. [Fuente: Assembly Magazine]. Es esencial un aumento controlado de la temperatura. Una velocidad de rampa típica para la soldadura sin plomo es de 1-2 ºC por segundo, lo que lleva la temperatura de la parte superior de la placa a entre 100 ºC y 150 ºC. Un precalentamiento insuficiente puede hacer que el fundente no se active. Un precalentamiento insuficiente puede provocar que el fundente no se active, mientras que un calor excesivo puede degradar el fundente antes de que llegue a la onda de soldadura, provocando defectos como bolas de soldadura y puentes. Para profundizar en el proceso, explore nuestro guía paso a paso de la soldadura por ola.
Contacto de onda de soldadura: Durante esta fase, la placa de circuito impreso entra en contacto con la soldadura fundida. La temperatura del crisol de soldadura para las aleaciones sin plomo más comunes (como las aleaciones SAC) suele mantenerse entre 255°C y 270°C. [Fuente: SMTnet]. El tiempo de contacto, o tiempo de permanencia, también es crucial y suele durar de 2 a 4 segundos. Este tiempo debe ser lo suficientemente largo como para permitir una humectación completa y un relleno adecuado de los orificios en los componentes con orificios pasantes, pero lo suficientemente corto como para evitar daños térmicos en la placa y los componentes. La configuración incorrecta de la onda es una causa común de defectos como puente de soldadura y soldadura insuficiente.
Refrigeración: Tras salir de la ola de soldadura, la PCB debe enfriarse de forma controlada. Una velocidad de enfriamiento excesivamente rápida puede inducir tensiones térmicas y crear uniones quebradizas, mientras que un enfriamiento demasiado lento puede provocar la formación de compuestos intermetálicos (IMC) grandes y débiles. La velocidad de enfriamiento recomendada suele ser inferior a 5 ºC por segundo para garantizar una estructura de soldadura de grano fino, lo que se traduce en una unión mecánicamente robusta. [Fuente: Mirtec].

Lista de comprobación para la validación de procesos

Para garantizar que su proceso de soldadura por ola produce resultados de alta calidad, es esencial realizar una validación periódica. Utilice esta lista de comprobación como punto de partida:

Verificación del perfil: Utilice un perfilador térmico para registrar periódicamente la temperatura de la placa de circuito impreso durante todo el proceso. Confirme que las velocidades de rampa, las temperaturas de precalentamiento, la temperatura máxima y las velocidades de enfriamiento se ajustan a las especificaciones.
Aplicación de fundentes: Compruebe que se está aplicando la cantidad correcta de fundente de manera uniforme en toda la placa. Compruebe si hay boquillas obstruidas o patrones de pulverización incoherentes.
Análisis del crisol de soldadura: Compruebe regularmente si la soldadura del recipiente está contaminada, especialmente por cobre, que puede afectar a la fluidez de la soldadura y a la calidad de la unión.
Velocidad del transportador: Asegúrese de que la velocidad del transportador es constante y precisa, ya que influye directamente en la exposición al precalentamiento y en el tiempo de contacto de la soldadura.
Dinámica de las olas: Compruebe la altura de la ola de soldadura y las características de flujo. Una ola inestable o irregular puede provocar juntas defectuosas o un exceso de soldadura.
Inspección visual: Realice una inspección minuciosa de una muestra de tarjetas después de soldar para detectar defectos comunes como puentes, saltos, carámbanos y agujeros mal rellenados. La identificación de tendencias puede ayudar a identificar problemas comunes de los equipos antes de que afecten a la producción.

Innovaciones modernas en la tecnología de soldadura por ola

Los avances modernos en la soldadura por ola han sido fundamentales para superar los retos asociados a las aleaciones sin plomo, como las temperaturas de proceso más elevadas y el aumento de la oxidación. Dos de las innovaciones más significativas son el uso de atmósferas de nitrógeno y el desarrollo de sistemas de soldadura selectiva. Estas tecnologías no sólo mejoran la calidad y fiabilidad de las uniones soldadas, sino que también aumentan la eficacia general del proceso.

Las ventajas de una atmósfera de nitrógeno

Trabajar en un entorno inerte de nitrógeno mejora significativamente el proceso de soldadura por ola sin plomo. El oxígeno es el principal catalizador de la formación de escoria, una acumulación de soldadura oxidada que puede provocar defectos y mayores costes operativos. Al sustituir el oxígeno por nitrógeno, la escoria puede reducirse hasta en 90%, lo que supone un ahorro sustancial de material y menos mantenimiento. [Fuente: Epectec]. Este entorno limpio y bajo en oxígeno también mejora la humectación de la soldadura, lo que permite que la soldadura fluya con mayor eficacia y cree uniones más fuertes y fiables. El resultado es una ventana de proceso más amplia, un mejor relleno de los orificios y una reducción de los defectos posteriores a la soldadura, como puentes y carámbanos. Para los fabricantes que buscan resultados de alta calidad, un sistema de nitrógeno es una mejora crucial.

Precisión con sistemas de soldadura selectiva

Mientras que la soldadura por ola tradicional es ideal para la producción en masa de componentes con orificios pasantes, las placas de circuito impreso (PCB) modernas suelen presentar una mezcla de tecnologías de orificios pasantes y de montaje en superficie (SMT). Para estas placas de tecnología mixta, la soldadura selectiva ofrece una precisión inigualable. Este proceso automatizado se centra en puntos de soldadura individuales, protegiendo los componentes sensibles cercanos del estrés térmico. [Fuente: Routledge]. A diferencia de la soldadura por ola tradicional, en la que toda la placa pasa por encima de la ola de soldadura, la soldadura selectiva utiliza una boquilla miniaturizada para aplicar la soldadura fundida a pines o áreas específicas. Este enfoque selectivo es esencial para placas de alta densidad en las que el espacio entre componentes es reducido. Para obtener más información sobre este método en comparación con otros, consulte el desglose detallado en nuestro guía de soldadura por ola frente a soldadura selectiva. Este método minimiza el riesgo de daños térmicos, reduce el consumo de fundente y elimina la necesidad de retoques manuales, aumentando así tanto la calidad como la productividad.

La base de la calidad: Selección de la soldadura y el fundente adecuados

Seleccionar la aleación de soldadura y el fundente adecuados es un primer paso fundamental que determina directamente los parámetros de su perfil de soldadura. Estos materiales trabajan en tándem, y sus propiedades químicas y térmicas deben estar perfectamente alineadas con el proceso térmico para garantizar uniones soldadas fuertes y fiables.

Aleaciones de soldadura sin plomo y sus demandas térmicas

La transición a la soldadura sin plomo, impulsada por normativas medioambientales como la RoHS, introdujo nuevos retos para el perfilado térmico. La aleación sin plomo más común, SAC305 (compuesta por 96,5% de estaño, 3,0% de plata y 0,5% de cobre), tiene un punto de fusión (liquidus) de aproximadamente 217-220°C. Este punto es significativamente más alto que los 183°C de la soldadura tradicional de estaño-plomo (Sn63/Pb37). Este punto de fusión es muy superior a los 183°C de las soldaduras tradicionales de estaño-plomo (Sn63/Pb37). [Fuente: AIM Solder].

Esta mayor temperatura de fusión repercute directamente en el perfil de reflujo:

Precalentar y remojar: La velocidad de rampa y las temperaturas de inmersión deben gestionarse cuidadosamente para activar el fundente y evitar el choque térmico en los componentes y la placa de circuito impreso.
Temperatura máxima: La temperatura de pico del perfil debe ser lo suficientemente alta como para garantizar que la soldadura se funde por completo y fluye correctamente. Para SAC305, esto significa normalmente una temperatura pico de 235-255°C. [Fuente: Electronics Notes].
Tiempo sobre Liquidus (TAL): El tiempo que el conjunto permanece por encima del punto de fusión de la soldadura debe ser suficiente para que se produzca una humectación adecuada y la formación de compuestos intermetálicos (IMC), normalmente entre 45 y 90 segundos.

La elección de una aleación diferente, como una soldadura sin plomo de baja temperatura que contenga bismuto, requeriría un perfil completamente diferente, de menor temperatura, para evitar dañar los componentes térmicamente sensibles. Para comprender mejor cómo estos parámetros crean un perfil completo, explore nuestro guía para dominar el perfil de temperatura de reflujo de las placas de circuito impreso.

El papel del flujo en el perfil de reflujo

El fundente es un agente químico responsable de limpiar las superficies metálicas de óxidos para favorecer la humectación de la soldadura. La "actividad" de un fundente -su capacidad para eliminar óxidos- depende de la temperatura y debe sincronizarse con el perfil de reflujo.

No-Clean Flux: Es el tipo más utilizado en el montaje SMT. Sus activadores están diseñados para funcionar durante las etapas de precalentamiento y remojo. Si la temperatura es demasiado baja, el fundente no se activará correctamente, lo que provocará una humectación deficiente. Si la temperatura es demasiado alta durante demasiado tiempo, los activadores pueden quemarse prematuramente, dejando superficies oxidadas antes de que la soldadura se funda. [Fuente: Indium Corporation]. El residuo está diseñado para ser benigno y puede dejarse en la placa.
Fundente soluble en agua: Este tipo de fundente es más agresivo y proporciona una excelente eliminación del óxido, lo que da como resultado uniones de soldadura muy limpias y fiables. Sin embargo, sus residuos son corrosivos y deben lavarse completamente con agua desionizada después de la soldadura. El perfil debe garantizar que el fundente se active eficazmente sin ser tan agresivo como para dañar los componentes.

Selección de los mejores materiales para su aplicación

La elección de la combinación óptima de aleación y fundente depende de varios factores:

Sensibilidad de los componentes: El componente más sensible térmicamente de la placa de circuito impreso dicta la temperatura de pico máxima admisible, lo que puede obligar a utilizar una aleación de soldadura de baja temperatura.
Fiabilidad del producto: Para aplicaciones de alta fiabilidad, como los dispositivos médicos o aeroespaciales, a menudo se requieren aleaciones específicas con un rendimiento a largo plazo demostrado. Los fundentes solubles en agua se utilizan con frecuencia en estos casos porque la eliminación de todos los residuos minimiza el riesgo de migración electroquímica o corrosión a largo plazo. [Fuente: Kester].
Acabado superficial PCB: El fundente debe ser compatible con el acabado superficial de la placa (por ejemplo, OSP, ENIG, ImAg) para garantizar una humectación eficaz.
Entorno de producción: Utilizando un horno con atmósfera de nitrógeno puede reducir la oxidación, permitiendo el uso de un fundente menos agresivo y ampliando la ventana de proceso para obtener un resultado más estable y repetible.

En última instancia, la pasta de soldadura (una combinación de una aleación específica en polvo y fundente) que seleccione es la base de todo el proceso de soldadura, ya que define los requisitos térmicos que debe cumplir su horno de reflujo.

Solución de problemas comunes de soldadura sin plomo

Conseguir una unión de soldadura impecable con aleaciones sin plomo requiere una ventana de proceso más estrecha y precisa que la soldadura tradicional de estaño-plomo. Las temperaturas más elevadas y las diferentes características de humectación de la soldadura sin plomo pueden provocar defectos específicos si el perfil térmico no está perfectamente optimizado. Si conoce las causas de estos problemas, podrá realizar ajustes específicos en sus parámetros de soldadura por reflujo o por ola para mejorar la calidad y fiabilidad del producto. Para conocer mejor los perfiles térmicos, consulte nuestra guía sobre dominar el perfil de temperatura de reflujo de las placas de circuito impreso.

1. Puente de soldadura

Los puentes de soldadura se producen cuando la soldadura forma una conexión involuntaria entre dos o más conductores adyacentes, creando un cortocircuito. Aunque a menudo se relaciona con la aplicación de pasta de soldadura, el perfil de reflujo desempeña un papel fundamental tanto en la causa como en la prevención de este defecto.

Causas: Un precalentamiento rápido puede hacer que el fundente se active prematuramente y pierda su eficacia antes de que se funda la soldadura. Esto permite que la soldadura fluya sin control. Además, una temperatura de pico incorrecta o una velocidad de transporte rápida pueden impedir que la soldadura se fusione completamente en las almohadillas.
Soluciones:
- Ajuste la zona de precalentamiento/remojo: Reducir la velocidad de rampa en la etapa de precalentamiento (normalmente 1-3°C por segundo) para permitir que el fundente se active correctamente y estabilice los componentes. [Fuente: IPC].
- Optimizar la temperatura máxima: Asegúrese de que la temperatura de pico es lo suficientemente alta para que la aleación alcance el liquidus completo, pero no tan alta que haga que la soldadura se extienda excesivamente.
- Validación de perfiles: Valide periódicamente su perfil térmico para asegurarse de que se mantiene dentro de las especificaciones del fabricante de la pasta de soldadura. Más información conecte el perfil de temperatura con las soluciones para defectos. Para cuestiones específicas de la soldadura por ola, consulte nuestra guía sobre reducir los puentes de soldadura.

2. Bolas de soldadura

Las bolas de soldadura son pequeñas esferas de soldadura que quedan en la superficie de la placa de circuito impreso tras el proceso de soldadura. Suelen quedar esparcidas alrededor de los componentes y pueden provocar cortocircuitos si se desprenden.

Causas: La causa principal relacionada con el perfil térmico es la humedad o los volátiles atrapados en la pasta de soldadura o en la propia placa de circuito impreso. Si la temperatura de precalentamiento es demasiado baja o la velocidad de rampa es demasiado agresiva, estas sustancias desprenderán gases violentamente durante la fase de reflujo, salpicando la soldadura fuera de la junta. [Fuente: AIM Solder].
Soluciones:
- Aumente el tiempo/la temperatura de precalentamiento: Prolongar la duración o aumentar la temperatura de la zona de precalentamiento/remojo para garantizar que toda la humedad y los volátiles se evaporen suavemente antes de que la soldadura alcance su punto de fusión.
- Velocidad de rampa de control: Una aceleración térmica más lenta da a los volátiles tiempo suficiente para escapar sin provocar salpicaduras de soldadura. Es fundamental seguir las directrices de perfil recomendadas por el proveedor de pasta de soldadura.

3. Relleno deficiente (soldadura por ola)

En las placas de agujeros pasantes y de tecnología mixta, se produce un llenado deficiente de los agujeros (o llenado vertical incompleto) cuando la soldadura no rellena completamente un agujero pasante chapado, lo que da lugar a una conexión débil o abierta. Se trata de un problema habitual en la soldadura por ola sin plomo.

Causas: Una diferencia de temperatura significativa entre la parte superior de la placa de circuito impreso y la ola de soldadura es una de las causas principales. Si la parte superior está demasiado fría, la soldadura se solidificará antes de que pueda penetrar por el orificio. Otras causas pueden ser una aplicación insuficiente de fundente, una velocidad incorrecta del transportador (tiempo de permanencia) o una altura inadecuada de la ola. [Fuente: Electronics Notes].
Soluciones:
- Optimice la Precalentamiento: Aumente la temperatura de precalentamiento de la parte superior para reducir el delta térmico en toda la placa. El objetivo es que la temperatura de montaje sea lo más cercana posible al punto de fusión de la soldadura justo antes de que entre en contacto con la ola.
- Ajuste la velocidad del transportador: Ralentizar el transportador aumenta el tiempo de permanencia de la placa en la ola de soldadura, lo que permite más tiempo para la transferencia de calor y para que la soldadura rellene los orificios correctamente.
- Ajuste la altura correcta de las olas: Asegúrese de que la ola de soldadura está a una altura óptima para crear la presión suficiente para que la soldadura empuje a través de los agujeros sin inundar la parte superior de la placa. Para obtener instrucciones detalladas, lea nuestra guía sobre cómo ajustar la altura de la onda de soldadura.