¿Qué es la soldadura en pasta y cómo usarla?

La soldadura en pasta es una técnica de unión de metales sumamente útil y efectiva que ha ganado popularidad en los últimos años. Si eres alguien que se dedica al mundo de la fabricación, la construcción o simplemente te gusta hacer proyectos en casa, este artículo es para ti. En él te explicaremos qué es la soldadura en pasta, cuáles son sus beneficios y cómo puedes utilizarla para tus propios proyectos. ¡Sigue leyendo y descubre todo lo que necesitas saber sobre esta técnica de soldadura!

La pasta para soldar es un componente crítico en el proceso de ensamblaje de dispositivos de montaje en superficie. Llena los pequeños espacios entre los componentes y proporciona un medio conductor para que el calor fluya desde el soldador, a través de la junta de soldadura y hacia el metal a ambos lados. ¡Esta primera publicación de blog explorará qué es la soldadura en pasta y cómo usarla correctamente durante el ensamblaje SMD!

Contenido

¿Qué es una soldadura en pasta?

Una soldadura en pasta es una mezcla de aleaciones metálicas, fundentes y solventes que se crean en una pasta espesa y pegajosa.

Esta fina capa sirve como el medio para unir componentes a placas de circuito impreso (PCB).

Las soldaduras en pasta vienen en diferentes espesores, desde muy delgadas hasta aproximadamente 50 micrones. Las formulaciones más gruesas se pueden usar con la impresión de estarcido, mientras que las más delgadas requieren técnicas de serigrafía. Los tipos más gruesos permanecerán mejor en la superficie de la placa de circuito impreso que los más delgados, pero también depende de otros factores, como la técnica de impresión y las condiciones de curado. [1].

Grados de pasta de soldadura:

Pastas de soldadura a base de colofonia

¿Qué es la soldadura en pasta y cómo usarla?

Normalmente,>tienen mejor elongación, lo que significa que se estiran más antes de romperse. Este tipo tiene velocidades de impresión más altas en comparación con las solubles en agua/alcohol porque requiere menos tiempo de permanencia en cada almohadilla de componente después de la impresión. Ellos también requieren bajas temperaturas de curado. Sin embargo, esto podría causar problemas como la delaminación durante el reprocesamiento porque es posible que no quede suficiente calor para derretir los materiales adhesivos en la junta de soldadura.

Pastas de soldadura a base de fundente solubles en agua

Los fundentes solubles en agua se utilizan típicamente con aleaciones de soldadura con plomo. Estas pastas solubles en agua no requieren altas temperaturas de horneado para activar el fundente, por lo que pueden curarse a una temperatura más baja que las pastas a base de colofonia, lo que significa una menor degradación en el rendimiento de los componentes. También permite un tiempo de desarrollo corto para que los componentes se puedan colocar y soldar en un solo paso, si es necesario. Este tipo puede causar problemas de corrosión con aleaciones sin plomo porque no hay residuos para proteger las piezas de la exposición al oxígeno.

Pasta de soldadura sin limpieza

Las soldaduras en pasta sin limpieza se utilizan típicamente para los trabajos con soldaduras con plomo. Ellos no requieren un paso de procesamiento posterior para eliminar los residuos de fundente de los componentes porque no contienen ningún agente de limpieza activo. Este tipo ha sido conocido por causar problemas con piezas o materiales sensibles a la humedad que tienden a absorber agua. Si esto sucede, puede provocar una falla en el rendimiento y la confiabilidad de la pieza debido a corrosión.

¿Cuáles son las ventajas de la soldadura en pasta?

La soldadura en pasta es la forma más fácil de aplicar soldadura para componentes SMD. Es también más preciso que usar una plantilla y colocar a mano, por lo que requiere menos trabajo de su parte. También puede usar pasta de soldadura para cualquier cosa, desde la creación de prototipos hasta la producción completa.

Los siguientes son algunos de los beneficios de usar soldadura en pasta:

  • Colocación precisa de soldadura;
  • No se necesitan cepillos desordenados;
  • Fácil limpieza de tableros y capacidad de reelaboración;
  • La soldadura de alto rendimiento da como resultado menos tiempo dedicado a la fabricación de tableros;

¿Cuáles son las desventajas de la soldadura en pasta?

  • La soldadura en pasta es más difícil de limpiar;
  • Toma más tiempo que estarcir y colocar las manos;
  • Requiere procedimientos de control de procesos más estrictos (requiere muchas pruebas);

¿Qué es la soldadura en pasta y cómo usarla?

Cómo>

1) Uso de plantillas y espátulas:

  • Las plantillas suelen estar hechas de acero inoxidable, cobre o poliimida. Debe haber una plantilla para cada lado de la placa de circuito impreso para que la soldadura en pasta se pueda aplicar a ambos lados;
  • Para aplicar la soldadura en pasta se necesita una escobilla de goma especial llamada “espátula” que tiene entre 0,75 mm y 12 mm de espesor. ¡Esta herramienta no debe adherirse a ninguna superficie, de lo contrario, estropeará su trabajo si se saca con la soldadura en pasta obstruida en el borde! Las espátulas también vienen en diferentes formas, como las de línea recta y las triangulares, dependiendo de su área de uso (p. ej., áreas de espacio de trabajo limitado);

2) Uso de la impresora Jet

La soldadura en pasta se puede aplicar utilizando el método de «impresión por chorro» [2] que también se conoce como serigrafía.

Aunque esto suena como una tarea muy sofisticada, en realidad implica simplemente imprima pasta de soldadura en la placa PCB con algún tipo de escobilla de goma o rodillo suave que se mueve hacia adelante y hacia atrás en la cama debajo del cabezal de impresión de chorro para depositar una cantidad uniformemente distribuida de soldadura en pasta a través de las boquillas (a través de las cuales las boquillas de soldadura en pasta se depositan en líneas).

Es relativamente fácil, pero el único inconveniente aquí es que no se puede aplicar una pequeña cantidad de soldadura de una sola vez, sino que se deben realizar varias pasadas para cada lado mientras se agregan más soldaduras después de cada ciclo de recarga:

  • Si su impresora no viene equipada con un mecanismo de alimentación automática, entonces un sistema de alimentación manual debería funcionar bien;
  • Los cabezales de impresión están disponibles en varias formas y tamaños. de acuerdo con los requisitos de diferentes PCB;
  • Un cabezal de impresión plano con varias boquillas para la deposición de soldadura en pasta funciona mejor en tableros grandes pero necesita mucho mantenimiento;

Mientras que los cabezales de impresión de una sola ranura o múltiples boquillas se pueden usar con éxito incluso si su número es inferior a cuatro, porque carecen de precisión al depositar pasta de soldadura en almohadillas pequeñas. Sin embargo, estas son opciones más económicas en comparación con las que tienen más boquillas.

¿Qué es la soldadura en pasta y cómo usarla?

Montaje>

Ensamble todos los componentes que irán en nuestra plantilla de soldadura en pasta sobre algún tipo de material protector como papel encerado o papel de aluminio para que no se peguen cuando haga su primera pasada de impresión con la soldadura en pasta:

  • Pequeños componentes electrónicos (resistencias, condensadores);
  • Montado fichas SMD (chips ya montados en placas portadoras como placas de conexión);
  • Placas de circuito (placas de ruptura, PCB personalizadas);

Esto es lo que debe hacer para ensamblar componentes electrónicos con pasta de soldar:

  1. Debe colocar una capa de pasta de soldadura en la plantilla y luego colocar todos nuestros componentes en su ubicación correcta. Use pinzas para este paso;
  2. Ponga un poco de pasta de soldadura en la plantilla con un cuentagotas o una jeringa que se pueden comprar en cualquier tienda de aficionados. Trate de usar solo lo suficiente para que solo cubra la mayor parte de cada orificio, dejando espacio para errores más adelante cuando esté colocando sus piezas. Para chips más grandes con más pines, es una buena práctica tener espacio extra alrededor de ellos también, ¡pero no tanto como para que se caigan! Un componente en cada orificio, con cuidado y prolijidad;
  3. Tome un trozo de vidrio como un cubreobjetos de microscopio (por ejemplo) y colóquelo sobre la plantilla con los componentes;
  4. Presione con fuerza alrededor de cada componente para asegurarse de que se adhiera bien a la pasta de soldadura debajo;
  5. ¡Haga esto para cada uno de sus componentes! Cuando termines, déjalos sentarse allí durante la noche para que puedan unirse correctamente a nuestra soldadura en pasta, asegurándose de no mover nada durante este paso, ¡o de lo contrario las partes podrían caerse más tarde cuando intentemos imprimir el diseño de nuestra placa de circuito!

es mejor si tienes varios juegos de pinzas para esta parte ya que algunos usuarios tienden a tocar sus PCB mientras los colocan en estas diminutas piezas electrónicas.

Almacenamiento de pasta de soldadura

Lo primero que debe comprender acerca de la soldadura en pasta es que tiene una vida útil, al igual que muchos alimentos u otros productos en su lista de compras. Esto significa que si no se almacena correctamente, ¡puede echarse a perder! Es posible que note algunos cambios en el color y la consistencia cuando esto suceda.

¿Qué es la soldadura en pasta y cómo usarla?

El factor clave para la temperatura de almacenamiento con sistemas de dos pastas es la estabilidad de la viscosidad a temperaturas elevadas.

Los expertos recomiendan almacenar pastas de soldar entre 66˚F y 77˚F [3]. Si su instalación experimenta temperaturas ambientales más altas durante los meses de verano, considere almacenar una pasta a una temperatura más baja.

El método más común para almacenar la soldadura en pasta es en una habitación con aire acondicionado o en una hielera., aunque existen otros métodos, como el almacenamiento del producto en estanterías refrigeradas y el uso de sistemas de manta de nitrógeno. En muchos casos, también es posible utilizar los bastidores de almacenamiento existentes, pero es necesario verificar las medidas de seguridad de los códigos locales contra incendios durante los meses calurosos de funcionamiento.

Siempre que las soldaduras en pasta se hayan procesado correctamente, deben soportar temperaturas elevadas sin degradación del rendimiento. Es importante que consulte con su proveedor si no está seguro de cómo reaccionarán sus productos en particular bajo ciertas condiciones, ya que existen diferentes formulaciones dentro de la industria.

Comparación de diferentes tipos de soldadura en pasta: composición de aleación, punto de fusión, tipo de fundente, viscosidad y tamaño de partícula

En esta tabla, comparamos diferentes tipos de soldadura en pasta según su composición de aleación, punto de fusión, tipo de fundente, viscosidad y tamaño de partícula para ayudarlo a elegir la soldadura en pasta adecuada para su aplicación.

Tipo de pasta de soldadura Composición de aleación Punto de fusion Tipo de flujo Viscosidad Tamaño de partícula
Sn63/Pb37 63% estaño, 37% plomo 183°C (361°F) a base de colofonia 120.000 cps 20-45 micras
Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5 96,5 % estaño, 3 % plata, 0,5 % cobre 217°C (423°F) sin limpieza 500.000 cps 5-25 micras
Sn99/Ag0.3/Cu0.7 99 % estaño, 0,3 % plata, 0,7 % cobre 227°C (441°F) Agua soluble 150.000 cps 5-20 micras
Sn42/Bi58 42% estaño, 58% bismuto 138°C (280°F) a base de colofonia 30.000 cps 10-25 micras

La tabla incluye cuatro tipos diferentes de soldadura en pasta, junto con información sobre su composición de aleación, punto de fusión, tipo de fundente, viscosidad y tamaño de partícula. Esta información puede ser útil para elegir el tipo correcto de soldadura en pasta para una aplicación en particular, según factores como el punto de fusión deseado, la facilidad de uso y la compatibilidad con otros materiales.

Conoce más guías para mejorar tus conocimientos en soldadura:

  • ¿Cómo soldar un radiador?
  • ¿Qué tan fuerte es la soldadura?
  • Revisión de la pistola de soldadura Weller D650

Preguntas más frecuentes

1. ¿Cuál es la composición de la soldadura en pasta?

La pasta para soldar es una mezcla de polvo metálico y fundente. Los polvos metálicos pueden estar hechos de diferentes materiales como Sn, Pb y aleaciones como SAC o aleación de soldadura sin plomo.

Los principales componentes de las soldaduras en pasta son [4]:

  • Polvos metálicos (Sn/Pb, sin plomo);
  • Sistema de flujo (soluble en agua frente a no soluble en agua);
  • Agente(s) espesante(s), portadores y aditivos;

2. ¿Qué hace una soldadura en pasta?

La soldadura en pasta se aplica a las almohadillas en una placa de circuito impreso (PCB) mediante un proceso de impresión de chorro de tinta o plantilla. Permite la colocación controlada de soldadura en los componentes durante el ensamblaje, lo que proporciona una excelente conductividad eléctrica entre los componentes y las PCB a través de uniones denominadas filetes.

3. ¿Cómo se usa la soldadura en pasta a mano?

Puede usar una escobilla de goma, una cuchilla o un dedo para esparcir la pasta de soldadura. El lado plano de la herramienta debe usarse en tableros y plantillas más grandes para garantizar un espesor de película uniforme en todas las almohadillas.

Para tamaños de plantilla pequeños (menos de 50 × 50 mm), puede que le resulte más fácil presionar con un solo dedo a diferencia de una mano entera para aplicar la pasta.

Muchas veces, aquellos que son nuevos en la aplicación de soldadura en pasta comenzarán con una capa demasiado gruesa, lo que dificulta la distribución. En estos casos, intente presionar más fuerte pero también muévase hacia adelante y hacia atrás para distribuir uniformemente el material a través de la superficie objetivo. Es mejor no exagerar, ya que este método puede provocar un cortocircuito entre los contactos adyacentes debido a la acumulación excesiva de soldadura.

Tú también puedes utilice pinzas con punta antiadherente para recoger componentes pequeños y colóquelos en la placa antes de calentarla; sin embargo, no querrá contaminar la soldadura en pasta con huellas dactilares u otro tipo de suciedad durante este proceso. Cuando use pinzas para colocar piezas pequeñas, intente usar guantes si es posible, lo que ayudará a evitar que los aceites no deseados de sus dedos entren en contacto con las superficies niqueladas.

4. ¿Cómo se usa la soldadura en pasta sin plantilla?

Si no tiene acceso a una plantilla adhesiva, existen otros métodos para aplicar la soldadura en pasta. Una opción es el método de «imprimir y colocar», que consiste en imprimir una imagen de soldadura en pasta en papel con una impresora de inyección de tinta después de cubrirla con fundente.

5. ¿Cuál es la diferencia entre el fundente de soldadura y la pasta de soldadura?

La soldadura se usa para unir componentes en su placa de circuito, mientras que el fundente se usa antes del ensamblaje para limpiar y preparar su placa para soldar.

Debido a que el metal de su placa de circuito impreso no está protegido, puede contaminarse con impurezas del manejo y compuestos de óxido formado debido a la exposición del metal al aire. La soldadura puede verse obstaculizada por partículas extrañas de arena, que impiden que la conexión entre el metal de la placa de circuito y los cables de los componentes formen uniones sólidas.

Antes de soldar, es fundamental que la placa se limpie con fundente para eliminar esta contaminación. El fundente de soldadura no solo elimina estos contaminantes, sino que también ayuda a humedecer la soldadura fundida entre los metales y evita la reoxidación de las superficies durante la soldadura. [5].

6. ¿Qué es la soldadura en pasta para joyería?

Las soldaduras de oro se usan principalmente para hacer joyas de oro, mientras que las soldaduras de cobre, latón y bronce se usan principalmente para hacer joyas de cobre, latón y bronce.

7. ¿Se seca la soldadura en pasta?

Las soldaduras en pasta son solubles en agua, lo que significa que requieren humedad para reaccionar químicamente con los metales. en su placa de circuito impreso. Si no tiene acceso a la humedad para que se active la soldadura en pasta, anula su propósito original de unir componentes debido a la activación incorrecta del fundente.

Es importante no dejar que la soldadura en pasta se seque porque al hacerlo se volverá inutilizable. y potencialmente dañar los materiales que lo rodean al calentarlos. Siempre debe almacenar las soldaduras en un recipiente hermético o en una bolsa de plástico después de abrirlas.

Además, tenga en cuenta que algunas aleaciones sin plomo pueden necesitar más tiempo expuestas bajo calor, ya que sus puntos de fusión pueden tardar más que las formulaciones tradicionales de soldadura en pasta de aleación de Sn/Pb.

8. ¿La pasta de soldar es conductora?

Es fundamental evitar que los circuitos fallen y mantener la máquina en un nivel de producción óptimo. el mayor tiempo posible, que es donde entra en juego el fundente de soldadura. El fundente de soldadura ayuda a prevenir la oxidación durante el proceso de soldadura y, al mismo tiempo, mejora el contacto eléctrico.

Al soldar, el el uso de cualquier tipo de fundente puede hacerlo conductivo. Debido a que la conductividad degrada el rendimiento de su dispositivo, debe limpiarlo después de aplicarlo. [6].

Video útil: Consejos profesionales: ¿Qué es la soldadura en pasta?

Referencias:

  1. https://assets.testequity.com/te1/Documents/ARTICLE_LIBRARY/Indium%20-%20Soldering%20101.pdf
  2. https://www.techbriefs.com/component/content/article/tb/techbriefs/manufacturing-prototyping/23681
  3. https://aimsolder.com/sites/default/files/aim_paste_handling_guideline_revnf1.pdf
  4. http://www.electronicsandyou.com/blog/solder-paste-and-its-application-in-smt.html
  5. https://www.tempoautomation.com/blog/understanding-soldering-part-2-the-difference- between-flux-and-solder/
  6. https://weldingmastermind.com/es-solder-flux-conductivo-aquí está-la-verdad/
Error 403 The request cannot be completed because you have exceeded your quota. : quotaExceeded

Deja un comentario

¡Contenido premium bloqueado!

Desbloquear Contenido
close-link