Guía de selección de soldadura

Esta guía cubre los pasos más importantes en la selección de una soldadura en pasta. Hay detalles adicionales del rendimiento de la aleación y el fundente que no se tratan y que pueden ser muy importantes en el proceso de selección. Siempre vale la pena llamar a su especialista en ventas de soldadura de Nordson EFD para revisar los requisitos y asegurarse de que está utilizando la mejor soldadura en pasta para el trabajo.

 

 

Paso 1: Seleccione su aleación

Al elegir una aleación de soldadura, hay algunas preguntas que deben responderse.

• ¿La aleación debe estar libre de plomo?
• ¿Existe un requisito o limitación de temperatura de reflujo?
• ¿De qué tipo/tamaño debe ser la potencia para la función más pequeña de la aplicación?

 

Con plomo vs. sin plomo

Muchas aplicaciones requieren el uso de aleación de soldadura sin plomo. A veces, esto se debe a que el producto está sujeto a la directiva RoHS (Restricción de sustancias peligrosas) y, a veces, es una directiva corporativa. Algunas aplicaciones que se encuentran bajo la directiva RoHS están exentas de ser libres de plomo porque los requisitos de temperatura de reflujo solo se pueden cumplir con aleaciones de soldadura con alto contenido de plomo que están exentas según la regulación RoHS.

 

 

Temperatura de fusión

Cada aleación tiene temperaturas a las que cambia de sólido a líquido ( Figura 1). El cambio de fase del estado sólido al estado líquido comienza al llegar al solidus y finaliza al llegar al liquidus.

• Por debajo del solidus, una aleación está 100% en estado sólido.
• Entre solidus y liquidus, una región llamada rango plástico, una parte de la aleación es sólida pero la mayoría es líquida.
• Las aleaciones se denominan eutécticas cuando el solidus y el liquidus son iguales.

Si bien la humectación comienza a la temperatura de solidus, la mejor humectación se logra a una temperatura máxima de 15 ºC o más por encima de la de liquidus. Si una junta de soldadura necesita conservar la integridad física durante una operación posterior, como un segundo proceso de reflujo, la temperatura máxima de la operación posterior debe estar por debajo de la temperatura de solidus de la aleación.

 

Tamaño de partícula

Habiendo seleccionado la mejor aleación, el tamaño de partícula es el siguiente. La tabla de tamaño de polvo (Figura 2) hace una referencia cruzada del tamaño de partícula con los requisitos típicos de impresión y dosificación. Las dimensiones enumeradas para los tamaños de ala de gaviota, cuadrado/círculo y punto de dispensación representan la característica más pequeña recomendada para ese tamaño de polvo. Si la característica es más pequeña, la aplicación requiere el siguiente tamaño de polvo más pequeño.

El uso de un polvo demasiado grande provocará dificultades de impresión y dispensación, lo que comprometerá la calidad. Usar un polvo más pequeño solo costará más.

 

 

Paso 2: Seleccione su flujo

Las categorías de flujo están definidas por la especificación militar QQ-S-571E, así como por el sistema de clasificación de flujo IPC. Hay cinco categorías principales en QQ-S-571E. Cada uno está disponible con una variedad de niveles de actividad, cualidades físicas de sus residuos y métodos de limpieza requeridos.

 

El gráfico de comparación de flujo muestra los rangos de actividad relativos de cada categoría de flujo. Tenga en cuenta la superposición de los niveles de actividad entre los grupos de flujo.

 

Colofonia (R)

El fundente de colofonia consiste en colofonia y solvente. El fundente de colofonia tiene una actividad muy baja y es adecuado solo para superficies fáciles de soldar. La clasificación IPC es ROL0. El residuo R es duro, no corrosivo, no conductor y se puede dejar. El residuo puede eliminarse con un disolvente apropiado.

 

No limpio (NC)

Ningún fundente limpio consiste en colofonia, solvente y una pequeña cantidad de activador. El fundente NC generalmente tiene una actividad de baja a moderada y es adecuado para superficies fácilmente soldables. La clasificación IPC suele ser ROL0 o ROL1. Los residuos de NC son transparentes, duros, no corrosivos, no conductores y están diseñados para dejarse en muchos tipos de ensamblajes. El residuo puede eliminarse con un disolvente apropiado. Algunos fundentes NC, pero no todos, son más difíciles de eliminar que los fundentes RMA.

 

Colofonia levemente activada (RMA)

El flux de colofonia levemente activado (RMA) consiste en colofonia, solvente y una pequeña cantidad de activador. La mayoría de los fundentes RMA tienen una actividad bastante baja y se adaptan mejor a superficies fácilmente soldables. La clasificación de IPC suele ser ROL0, ROL1, ROM0 o ROM1. El residuo de fundente RMA es transparente y suave. La mayoría son no corrosivos y no conductores. Muchos fundentes RMA pasan las pruebas SIR como fundentes NC. El residuo puede eliminarse con un disolvente apropiado.

 

Colofonia activada (RA)

El flux activado de colofonia consta de colofonia, solvente y activadores agresivos. El fundente RA tiene una actividad similar y mayor que RMA para superficies moderadamente y altamente oxidadas. La clasificación IPC suele ser ROM0, ROM1, ROH0 o ROH1. A falta de pruebas que demuestren lo contrario, se supone que los residuos de fundente RA son corrosivos. Los ensamblajes sensibles a la corrosión o la posibilidad de conducción eléctrica a través de los residuos deben limpiarse lo antes posible después del ensamblaje. El residuo puede eliminarse con un disolvente apropiado.

 

Soluble en agua (WS)

El fundente soluble en agua consiste en activadores, tixotropo y solvente. El flux WS viene en un amplia gama de niveles de actividad, desde ninguna actividad hasta actividad extremadamente alta para soldar incluso en las superficies más difíciles, como acero inoxidable. La clasificación IPC normalmente comienza con OR para orgánico. Vienen en niveles de actividad L, M, H y contenido de haluros de 0 o 1. Por definición, los residuos pueden eliminarse con agua.

 

 

Paso 3: Seleccione sus características especiales

La última área a considerar al finalizar la selección de pasta de soldar es cualquier otra característica especial que pueda ser necesaria para una aplicación desafiante. Dos fórmulas de flux pueden diferir mucho en rendimiento, a pesar de tener las mismas clasificaciones QQ-S-571E y J-STD-004. Las soldaduras en pasta con características específicas se pueden utilizar para resolver problemas de ensamblaje técnico que otras formas de soldadura no resuelven. Los siguientes son algunos ejemplos de características de fundente que modifican el rendimiento de una soldadura en pasta.

 

Residuo Restringido

El residuo del fundente NC 26D04 permanece sobre o muy cerca del filete después del reflujo. Esta característica es más importante con las formulaciones NC donde la junta es visible o la dispersión del fundente a las áreas circundantes puede causar un problema.

 

Relleno de huecos y/o superficies verticales

Los fundentes RMA 07D01 y 04D01 están diseñados para mantener la aleación en su lugar hasta que se alcance el estado líquido. Estas fórmulas son adecuadas para salvar huecos, rellenar agujeros y soldar uniones en superficies verticales.

 

Reflujo rápido

Término utilizado para describir el calentamiento de la soldadura en pasta en menos de 5 segundos. Las soldaduras en pasta de reflujo rápido RMA 04D02 y RMA 07D02 no salpican cuando se calientan tan rápido como 0,25 segundos. Los métodos típicos de reflujo que logran un reflujo rápido incluyen láser, soldadura de hierro, barra caliente e inducción.

 

Transferencia de pines o inmersión

Una técnica de aplicación en la que la soldadura se aplica sumergiendo un componente o pin en la pasta de soldadura. Una capa delgada y consistente de pasta de soldadura NC 21T20 se adhiere al componente. Esta técnica es útil para aplicar soldadura a productos que no se prestan a la impresión o dispensación, como arreglos de clavijas.

 

Bajo vacío

IPC-7097A es la especificación para la implementación del proceso de diseño y ensamblaje para BGA. Los criterios de inspección para Ball Grid Array (BGA) y MicroBGA a menudo exigen un vacío inferior al 20 %. Se requiere una soldadura en pasta de bajo vacío para cumplir con los límites de muy bajo vacío para ensambles Clase 3.

 

Flujo rastreable por UV

Cuando se usa solo o se mezcla con una aleación para formar pasta de soldadura (NC 22D05 y RMA 07D05), nuestro fundente con trazabilidad UV permite la confirmación óptica de la presencia del fundente. Estas fórmulas también se iluminan bajo una fuente de luz ultravioleta para la verificación del depósito de pasta de soldadura.

¿Preguntas? Póngase en contacto con nuestros especialistas de productos en [email protected] para identificar la mejor solución para su aplicación.