¿Qué es la soldadura selectiva? Ventajas de su uso frente a la soldadura por ola

01 de Diciembre de 2020

¿Quieres conocer a qué se refiere el concepto de soldadura? En el siguiente artículo desarrollaremos este concepto y os contaremos las diferencias que hay entre una soldadura selectiva y una por ola.

Si quieres saberlo todo sobre la soldadura selectiva ¡Sigue leyendo!

¿A qué se refiere el concepto soldadura?

Cuando nos referimos a soldadura en electrónica podemos llegar a la conclusión de que esta tiene dos propósitos. Por un lado, una unión eléctrica que conduce una señal y una potencia a través de dos puntos de contacto.

Por otro lado, una soldadura es una unión mecánica duradera entra los puntos de contacto del componente electrónico y los del circuito impreso. Esta soldadura es muy resistente a las condiciones ambientales agresivas que puedan producirse como vibraciones, golpes, cambios de temperatura…

Esta unión mecánica o soldadura sólo se logra si se utiliza el material adecuado. En este caso el material intermetálico que se utilice debe ser suficiente para la unión. Este material lo forman las capas Cu3Sn y Cu6Sn5. El cobre lo aportan los contactos mientras que el Sn lo aporta la soldadura. Para lograr este resultado hay que calentar la soldadura entre 10 y 15 grados sobre la temperatura de fusión.

Este sobrecalentamiento es muy importante para lograr el material intermetálico ya que, si no se llega a este, se produciría una soldadura fría y tendría microgrietas y una baja resistencia a la unión.

La cantidad de material intermetálico y la resistencia mecánica están relacionadas. Existe un límite mínimo de material intermetálico en el que, por debajo de este, no existe la unión. Además, también existe un límite a partir del cual, la resistencia es máxima y si se va aumentando la cantidad de material, la resistencia va resultando cada vez menor.

Por lo tanto, es muy importante que las máquinas encargadas de realizar la soldadura produzcan la cantidad de material intermetálico correcto para que se la unión sea buena.

Estas máquinas deben ser capaces de alcanzar la temperatura necesaria para formar una unión buena.

Diferencias entre la soldadura por ola y la soldadura selectiva

Empezaremos por la soldadura por ola. En una soldadura por ola, cuando sueldas los componentes que atraviesan la PCB como pueden ser los conectores, blindajes, sockets…, a pesar de que estos tienen una mayor velocidad en el proceso que en la soldadura selectiva sucede lo siguiente:

- No se puede elegir la temperatura y todas las uniones se producen a la misma temperatura, independientemente de la masa térmica de la unión.

- La soldadura se produce en contacto con el aire por lo que se produce óxido de soldadura. Esta se puede cubrir con ceras y materiales equivalentes pero, aún así, se contamina la soldadura. Una forma de hacer que no pase esto es encapsular la cámara con nitrógeno pero esto requiere un alto consumo en comparación con la soldadura selectiva.

- El coste en energía térmica es muy alto ya que se requiere mucha para mantener fundida la gran cantidad de soldadura que se almacena en la soldadura por ola.

- Para soldar los componentes por una cara, se requiere bañarlos con la soldadura fundida lo que puede deteriorarlos. Para solucionar este problema se puede aplicar máscaras protectoras al circuito pero esto resultaría mucho más costoso.

Por otro lado, nos encontramos la soldadura selectiva que presenta algunas ventajas frente a la soldadura por ola:

- La boquilla soldadora es programable y se puede ajustar las velocidades según el tamaño y la masa térmica que necesiten los componentes.

- No existe la oxidación de la soldadura ya que no está en contacto con el aire ni necesita de nitrógeno para evitarlo.

- Se requiere menos energía térmica porque hay un menor volumen de soldadura.

- Los componentes que van por la cara opuesta a la que se está soldando no se exponen a un recalentamiento y nos evitamos tener que protegerlos.

Lo anteriormente mencionado se refiere a una soldadura selectiva secuencial y por boquilla individual pero tenemos la opción de la soldadura selectiva de alta producción en la que trabajan de manera simultánea multiboquillas. Estas boquillas se les asignan un grupo de pines de cada componente y se plantea una plantilla exclusiva para cada PCB.

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