Comprensión de la soldadura por reflujo:la técnica moderna de unión de placas de circuito

El proceso de soldadura por reflujo implica unir componentes a almohadillas metálicas en una placa de circuito con pasta de soldadura y luego someter toda la unidad a calor. Cuando se aplica calor uniforme a los componentes y a la placa de circuito, las conexiones temporales pueden convertirse en uniones de soldadura permanentes. La soldadura por reflujo se puede utilizar con la tecnología tradicional de orificio pasante, aunque es el método principal para conectar dispositivos de montaje superficial (SMD). El propósito del proceso de soldadura por reflujo es someter la placa de circuito y los componentes a un nivel uniforme de calor que derretirá la pasta de soldadura sin dañar ninguno de los componentes electrónicos. La soldadura por reflujo normalmente incluye cuatro etapas distintas, cada una de las cuales implica un nivel diferente de calor.

La soldadura tradicional generalmente implica tecnología de orificio pasante, donde los cables de los componentes pasan a través de una placa de circuito y luego se calientan individualmente a medida que se aplica la soldadura. Este tipo de soldadura puede llevar mucho tiempo y aplicar calor excesivo a un componente individual puede resultar perjudicial. También es difícil o imposible utilizar métodos tradicionales con tecnología de montaje superficial (SMT), donde cada componente se ubica encima de la placa de circuito.

La soldadura en pasta es un compuesto que consta de fundente y soldadura en polvo. Además de actuar como agente oxidante, el fundente en la soldadura por reflujo también puede ayudar a fijar un SMD en su lugar hasta que se aplique calor. A veces, la pasta se aplica mediante métodos de dosificación tradicionales, aunque a menudo se estampa en el tablero con una plantilla para garantizar una colocación adecuada. Los problemas con la aplicación inicial de soldadura en pasta pueden provocar fallas en el dispositivo más adelante.

Después de aplicar la pasta de soldadura y los componentes a una placa, normalmente se coloca en un horno de reflujo y luego se somete a cuatro perfiles de temperatura distintos. El proceso de soldadura por reflujo generalmente comienza con un precalentamiento inicial, donde la temperatura aumentará entre 1,0 y 3,0 grados Celsius (aproximadamente 1,8 a 5,4 grados Fahrenheit) cada segundo. Este precalentamiento suele ser la más larga de las cuatro etapas y puede ser fundamental para permitir que los volátiles en el flujo se evaporen sin dañar los componentes por choque térmico. La segunda etapa térmica suele durar entre uno y dos minutos y puede permitir que el fundente elimine cualquier oxidación de la placa de circuito o de los componentes.

El reflujo de soldadura suele ocurrir durante la tercera parte del proceso de calentamiento y enfriamiento. Este período puede conocerse como tiempo por encima del líquido (TAL), ya que la soldadura se funde cuando se alcanza la temperatura máxima del proceso. En este punto, las almohadillas metálicas de la placa de circuito y los cables de cada SMD habrán alcanzado la misma temperatura, lo que permitirá que se formen fuertes uniones de soldadura. Después de un tiempo determinado, puede comenzar la etapa de enfriamiento final. Permitir que los componentes se enfríen de manera bien controlada puede evitar el choque térmico y garantizar un proceso de soldadura por reflujo exitoso.

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