¿Has escuchado hablar de la soldadura por reflujo? Esta técnica de soldadura se ha convertido en una de las más utilizadas en la industria electrónica, ya que permite unir componentes de manera rápida y eficiente. Si quieres conocer más sobre qué es la soldadura por reflujo y cómo funciona, no te pierdas este artículo. ¡Descubre todo lo que necesitas saber!
La soldadura blanda es un proceso que consiste en unir dos metales fundiendo un metal de aporte entre ellos. Se usa comúnmente en circuitos eléctricos y electrónicos, y puede ser una excelente manera de crear conexiones confiables. En este artículo, discutiremos los conceptos básicos de la soldadura, incluido qué es y cómo hacerlo. También veremos la soldadura por reflujo, que es un tipo de soldadura que se usa a menudo en la fabricación de productos electrónicos. Al final de este artículo, comprenderá mejor qué es la soldadura por reflujo y por qué es un proceso tan importante.
Soldadura en General
Es una habilidad esencial en muchas áreas de la electrónica, incluido el montaje de placas de circuito impreso (PCB). El proceso de soldadura blanda funciona fundiendo una pequeña cantidad de material de soldadura, generalmente hecho de una combinación de plomo y estaño, entre dos superficies metálicas. Esto crea una unión fuerte que puede soportar altas temperaturas y corrientes eléctricas.
Cuando> En las siguientes secciones, veremos más de cerca qué es la soldadura por reflujo y en qué se diferencia de otras formas de soldadura. También proporcionaremos consejos útiles sobre la mejor manera de abordar el proceso para lograr resultados de la más alta calidad. [1]
¿Qué es la soldadura por reflujo?
El proceso funciona primero aplicando pequeñas cantidades de pasta de soldadura sobre la superficie de la PCB en las áreas donde se montarán los componentes. Una vez aplicada esta pasta, la placa se coloca en un horno y se calienta hasta que la soldadura se derrita y se une con los cables del componente y el metal circundante en la PCB. Esto crea una fuerte conexión eléctrica entre el componente y la PCB que puede soportar altas temperaturas y corrientes.
A diferencia de la soldadura tradicional, que requiere la colocación manual de las uniones soldadas, la soldadura por reflujo utiliza un diseño prediseñado para las conexiones entre los componentes. Esto hace que sea mucho más fácil lograr precisión en la creación de buenas conexiones eléctricas con poco esfuerzo por parte del usuario.
En la soldadura por reflujo, cada componente tiene su propia huella designada en la placa de circuito, a menudo denominada «patrón de tierra», donde se instalará. Esto asegura que todos los componentes se coloquen en la orientación correcta y a la distancia correcta entre sí, para que puedan establecer fácilmente el contacto eléctrico adecuado cuando se calientan.
Y lo que es más, La soldadura por reflujo se puede utilizar para conectar simultáneamente varios componentes a la vez. Esto lo hace ideal para la producción en masa, ya que permite un ensamblaje rápido y eficiente de muchas PCB a la vez.
Y en lugar de usar una pistola de soldar, la soldadura por reflujo utiliza aire caliente y/o hornos de convección para calentar la soldadura y fundirla en su lugar. Esto asegura que los componentes se coloquen de manera uniforme, sin que se aplique demasiada o muy poca soldadura a ningún componente. [2], [3], [4], [5]
Las ventajas de la soldadura por reflujo
La soldadura por reflujo ofrece una serie de ventajas sobre las formas tradicionales de soldadura. ¡Discutámoslos!
Produce menos choque térmico
Uno de los mayores beneficios de la soldadura por reflujo es que produce menos choque térmico que la soldadura tradicional. El choque térmico se produce cuando un componente experimenta demasiado calor durante el proceso de soldadura, lo que provoca daños en el componente y/o en la placa de circuito impreso. Con la soldadura por reflujo, los componentes se calientan lentamente durante un período prolongado de tiempo, lo que evita cambios repentinos de temperatura que podrían causar un choque térmico.
Técnica extremadamente fiable
La soldadura por reflujo es una técnica extremadamente fiable ya que crea fuertes conexiones eléctricas entre los componentes y la PCB que pueden soportar altas temperaturas y corrientes. Esto hace que la soldadura por reflujo sea ideal para aplicaciones a largo plazo, como la electrónica automotriz o los ensamblajes aeroespaciales.
Adecuado para ensamblaje SMT
La soldadura por reflujo es muy adecuado para el montaje de tecnología de montaje superficial (SMT). Los componentes de tecnología de montaje superficial (SMT) son cada vez más populares en la industria electrónica. Y la soldadura por reflujo se puede utilizar para unir de forma rápida y precisa componentes pequeños como circuitos integrados (IC), condensadores y resistencias a una PCB. Como el proceso no requiere herramientas especiales ni nivel de habilidad, hace que el ensamblaje SMT sea más rápido y fácil que nunca.
No necesita monitoreo constante
A diferencia de la soldadura tradicional, la soldadura por reflujo no requiere un control constante. Esto ahorra un tiempo y un esfuerzo preciosos, ya que el proceso está automatizado y requiere una atención mínima por parte de los técnicos.
Por supuesto, aún debe tomar medidas al soldar, como evitar el contacto con las partes calentadas y tener en cuenta los cambios rápidos de temperatura, pero estas son precauciones menores que no requieren un control constante.
Produce menos desperdicio
Soldadura por reflujo en gran medida reduce la cantidad de soldadura desperdiciada, en comparación con otros métodos de soldadura manual. El proceso es más eficiente y preciso, lo que permite un control preciso sobre la cantidad de soldadura utilizada. Esto ayuda a garantizar que no quede ningún exceso de material que pueda contaminar los componentes o reducir la calidad de una placa de circuito. Además, también reduce el riesgo de riesgos de seguridad asociados con la exposición repetida a metales calientes al soldar componentes manualmente. [4], [5]
Qué afecta el proceso de soldadura por reflujo
Aún así, hay varios factores que pueden afectar el proceso de soldadura por reflujo. Para asegurarse de que el proceso sea exitoso, debe considerar todos los factores mencionados a continuación antes de intentar un trabajo de soldadura por reflujo.
máquina de soldar
El factor más importante en la soldadura por reflujo es la máquina de soldar. Este dispositivo se encarga de controlar la temperatura del horno y, por lo tanto, juega un papel importante para lograr resultados exitosos. Al elegir una máquina de soldar, asegúrese de seleccionar uno que pueda proporcionar alta precisión y repetibilidad cuando se trata de calentar las PCB. Además, busque máquinas con funciones de control avanzadas, como etapas de precalentamiento y enfriamiento, ya que estos ayudarán a garantizar que ningún componente se dañe durante el proceso.
la> de su máquina de soldar también es importante, ya que determinará qué tan rápido puede completar todo el proceso de reflujo. Asegúrese de elegir una máquina con una velocidad de línea adecuada para su proyecto – demasiado lento y puede perder tiempo, pero demasiado rápido y los componentes pueden dañarse. En general, la velocidad de la línea debe ser menor que la velocidad del proceso de la máquina para garantizar que todos los componentes se calienten y enfríen correctamente.
Perfil de reflujo
Este ciclo generalmente comienza con el precalentamiento, seguido de la temperatura máxima, luego desciende y finalmente se enfría. Es importante que estas temperaturas se sigan estrictamente, ya que cualquier variación puede causar que los componentes se dañen o incluso se destruyan durante el proceso.
Precalentar
La etapa de precalentamiento es el primer y posiblemente el paso más importante del proceso de reflujo. Durante esta etapa, la temperatura de la PCB debe aumentarse lentamente hasta que alcance una temperatura de soldadura normal. Esto asegura un calentamiento uniforme de todos los componentes y permite que la soldadura en pasta alcance su punto de liquidus, que es necesario para la unión adecuada con los componentes. Los cambios no deben ser superiores a 2°C por segundo para evitar el choque térmico.
Baño termal
La duración y el patrón del remojo térmico dependen de la soldadura en pasta que se utilice y de sus características específicas de fusión. En la mayoría de los casos, el remojo debe durar entre uno o dos minutos.
reflujo
Luego tenemos la etapa de reflujo, que es cuando se lleva a cabo la soldadura real. Durante esta etapa, la temperatura aumenta gradualmente hasta alcanzar la temperatura máxima o “punto de reflujo”. Este punto de reflujo está determinado por la soldadura en pasta que se usa y sus características de fusión.
Para>debe mantener la soldadura en pasta en su punto de reflujo durante un tiempo determinado. Esto asegura que todos los componentes se hayan soldado correctamente y permite que la soldadura se enfríe de manera uniforme. Por lo general, debe ser entre 30 y 60 segundos.
Enfriamiento
La etapa final del proceso es el enfriamiento. Aquí es donde permite que la placa se enfríe lentamente hasta que alcance una temperatura segura, generalmente alrededor de la temperatura ambiente. Durante esta etapa, es importante asegurarse de que la placa permanezca inmóvil, ya que cualquier movimiento repentino puede causar grietas u otras fallas en las uniones recién soldadas.
Al igual que con la calefacción, la caída de temperatura debe ser gradual y constante. El patrón exacto de enfriamiento depende de la soldadura en pasta que se utilice y de sus características específicas de fusión, pero 3°C por segundo es una buena regla general.
Diseño de PCB y componentes
El diseño de la PCB y los componentes utilizados son factores importantes en un proceso de soldadura por reflujo exitoso. El tamaño y la forma de las almohadillas de soldadura en la placa debe ser lo suficientemente grande para acomodar los cables de los componentes y dejar suficiente espacio para el flujo de soldadura. Además, es posible que los componentes con pasos de plomo pequeños deban soldarse desde ambos lados, ya que esto aumenta el área de superficie disponible para el flujo de soldadura.
Si un lado de los componentes tiene un tamaño diferente al otro, puede crear un desequilibrio térmico en el tablero. Esto puede afectar la calidad de la unión de soldadura y provocar un calentamiento desigual en la placa. Por lo tanto, es importante asegurarse de que ambos lados de los componentes sean idénticos antes de comenzar el montaje.
Calidad de los componentes
La calidad de los componentes utilizados también juega un papel importante en el éxito del proceso de soldadura por reflujo. Componentes de baja calidad puede que no sea capaz de soportar las altas temperaturas y presiones involucradas con la soldadura por reflujo. Esto puede ocasionar piezas dañadas o defectuosas, lo que resulta en conexiones eléctricas deficientes y un rendimiento poco confiable.
Al seleccionar componentes para su proyecto, asegúrese de comprar piezas de fabricantes acreditados que garantizan sus productos contra defectos como estos. Además, siempre debe usar piezas originales en lugar de falsificaciones más baratas, ya que esto garantizará que su placa sea confiable y funcione de manera óptima.
Colocación de componentes
La colocación de los componentes es esencial para garantizar que el proceso de reflujo se desarrolle sin problemas. Los componentes deben colocarse en el tablero. con la menor superposición posible, y todos los cables deben estar alineados correctamente antes de que comience el proceso de soldadura.
¡Y la ubicación de los componentes debe ser repetible! Esto significa que todos los componentes deben colocarse en el mismo orden y forma, y cualquier cambio o corrección debe realizarse antes de comenzar el proceso de reflujo. Esto se hace para que el sistema de visión de la máquina pueda reconocer más fácilmente los componentes y garantizar un mejor resultado de soldadura. [2], [3], [4]
Preguntas más frecuentes
¿Es la soldadura tan fuerte como la soldadura?
La soldadura blanda y la soldadura logran diferentes objetivos. En general, la soldadura es una solución más permanente que la soldadura blanda. La soldadura implica fundir ambos materiales para unirlos y luego usar una presión externa para unirlos. Esto crea una unión mucho más fuerte que la soldadura blanda, donde los materiales se derriten con calor, pero no se usa presión externa para presurizar la unión. La soldadura tiene una mayor resistencia a la tracción que las uniones soldadas; sin embargo, debido a que la soldadura no llena todos los espacios entre las dos piezas, puede perder algo de durabilidad en comparación con una unión soldada cuando se expone a altos niveles de estrés o tensión.
Por lo tanto, si bien la soldadura blanda no es tan fuerte como la soldadura, aún se puede confiar en ella para una conexión segura y permanente para muchas aplicaciones, siempre que la unión sufra un estrés mínimo durante su vida útil. Además, la soldadura no requiere el uso de herramientas especiales, como un soldador o sopletes, y es relativamente simple de realizar.
¿Para qué se utiliza la soldadura por reflujo?
La aplicación más común para la soldadura por reflujo es en el ensamblaje de tecnología de montaje en superficie (SMT), donde los componentes pequeños de montaje en superficie, como capacitores, resistencias y circuitos integrados, se conectan a una PCB. En este caso, primero se aplica pasta de soldar en todas las almohadillas de cada lado de la placa. Luego, los componentes SMT se colocan en sus posiciones exactas antes de colocar la placa en un horno de reflujo. El calor dentro del horno hace que la soldadura en pasta se derrita y fluya alrededor de cada componente, creando una conexión eléctrica una vez que se enfría.
Además del ensamblaje SMT, la soldadura por reflujo también se puede utilizar para componentes de orificio pasante, como conectores o transformadores. En este caso, se insertan piezas de alambre preformadas en cada orificio de la PCB antes de colocar la placa en un horno de reflujo. La soldadura fundida forma conexiones entre los cables y las almohadillas en ambos lados de la placa.
¿Cómo se refluye una soldadura?
Esto generalmente se hace colocando la placa ensamblada en un horno de reflujo especial, que usa radiación infrarroja para calentar la placa y derretir la soldadura en pasta. Luego, el horno enfría la placa rápidamente, lo que permite que las conexiones eléctricas recién formadas se solidifiquen.
¿Qué se entiende por reflujo?
Es una parte esencial del proceso de ensamblaje de PCB. Mediante la soldadura por reflujo se pueden realizar una gran variedad de conexiones eléctricas de alta calidad, fiables y estables en el tiempo.
A diferencia de la soldadura tradicional, el reflujo utiliza aire caliente para calentar toda la placa a la vez. Esto permite una soldadura muy precisa y eficiente, con poco margen de error. Además de esto, el reflujo toma una fracción del tiempo que tomaría soldar cada componente por separado a mano. También es mucho más rentable ya que requiere menos mano de obra.
¿Cuál es la diferencia entre la soldadura por reflujo y por ola?
La soldadura por reflujo y la soldadura por ola son dos procesos distintos que se utilizan para unir componentes electrónicos a una placa de circuito impreso (PCB). Como sugieren sus nombres, los dos procesos involucran diferentes técnicas para lograr el mismo objetivo: unir componentes a una placa.
La soldadura por ola es una tecnología más antigua que utiliza un grupo de soldadura fundida que se mantiene a una temperatura constante por medio de fundente licuado. Los componentes se colocan en la placa de circuito impreso y luego todo el ensamblaje se mueve sobre el baño de soldadura donde encuentra suficiente calor para derretir varios puntos de contacto en cada componente. Este proceso crea una conexión eléctrica confiable que mantiene todos los elementos firmemente unidos al tablero. La desventaja de esta técnica es que se pueden dejar cantidades excesivas de soldadura, lo que genera cortocircuitos y otros problemas.
Por el contrario, la soldadura por reflujo utiliza un entorno más preciso y controlado para unir componentes con soldadura en pasta. En lugar de una piscina de soldadura fundida, este proceso utiliza una máquina de tecnología de montaje superficial (SMT) que aplica calor a la placa en varias etapas y grados. Esto permite un mayor control sobre la aplicación de calor y ayuda a garantizar que solo se use la cantidad deseada de soldadura, lo que reduce el riesgo de cortocircuitos u otros problemas eléctricos. Además, elimina la necesidad de un agente fundente por separado, ya que la propia pasta preaplicada actúa como fundente.
Video útil: ¿Qué es la soldadura por reflujo? | Soldadura
Conclusión
La soldadura por reflujo es una parte esencial de cualquier proceso de fabricación de productos electrónicos. Proporciona una forma fiable y rápida de unir componentes que, de otro modo, sería imposible hacerlo a mano. En este artículo, hemos cubierto los conceptos básicos de la soldadura por reflujo, incluido qué es y cómo funciona. También hemos analizado algunas de las consideraciones clave al usar un horno de reflujo, como el control de la temperatura, el control del tiempo y las precauciones de seguridad. Con este conocimiento, puede configurar con confianza su propia estación de soldadura por reflujo y comenzar a producir ensamblajes electrónicos de alta calidad con facilidad.
Si sigue los pasos básicos descritos en esta guía, puede garantizar una soldadura por reflujo exitosa con un esfuerzo mínimo. Como siempre, la seguridad debe ser su principal prioridad al manipular equipos eléctricos, así que recuerde usar el equipo de protección personal adecuado y siga todas las pautas del fabricante cuando realice soldadura por reflujo. Con el cuidado y la atención adecuados, ¡pronto se convertirá en un maestro del proceso de reflujo!
Si usted es un aficionado que busca construir pequeños proyectos o un ingeniero que trabaja en un entorno profesional, tener una buena comprensión de lo que implica la soldadura por reflujo lo ayudará a lograr excelentes resultados en todo momento. Así que tómate un tiempo para leer sobre el tema y familiarízate con todos los pasos necesarios. ¡Feliz soldadura!
Referencias
- https://www.twi-global.com/technical-knowledge/faqs/what-is-solding
- https://www.candorind.com/que-es-la-soldadura-por-reflujo/
- https://www.surfacemountprocess.com/reflow-soldering-process.html
- https://www.electronicshub.org/reflow-soldering/
- https://www.allaboutcircuits.com/industry-articles/una-comparación-de-soldadura-por-reflujo-y-soldadura-por-ola/
