La Importancia de la Barrera de Oxígeno en las Pastas para Soldar

Amigos,

Nos compadecemos de los científicos que se ocupaban de las soldaduras a fines de los años 70 y principios de los 80. La Tecnología de Montaje en Superficie (SMT) estaba surgiendo y el mundo quería comprar pasta para soldar. Sin embargo, la única experiencia que muchos científicos que se ocupaban de las soldaduras tenían era la soldadura de ola; aquí, el principal trabajo del fundente es quitar los óxidos de las almohadillas de los tableros de circuito impreso (PWB) y de los componentes. La soldadura en estado fundido y su oxidación no son una preocupación importante. En el proceso de soldado, la soldadura solo toca el tablero durante unos pocos segundos y el tablero solo experimenta temperaturas altas durante este período corto.

Me imagino que algunas de las primeras pastas para soldar consistían de polvo para soldar con flux similares a aquellos utilizados en la soldadura de ola. De ser así, probablemente no funcionaban muy bien. Considere las grandes diferencias que la pasta para soldar experimenta en comparación con la soldadura en la soldadura de ola. El “flux” en la pasta para soldar debe quitar los óxidos de las almohadillas de los PWB, de los conectores y partículas a soldar, pero también debe proteger todas estas superficies de la reoxidación durante varios minutos en el horno de reflujo. Para lograr esta protección, el “flux” debe contener materiales que actúen como barreras de oxígeno. Los materiales más utilizados como barreras de oxígeno en las pastas para soldar sin limpieza son las resinas. Estas, que son resinas modificadas o sintéticas, en general son compuestos orgánicos de peso molecular intermedio a grande de ácido abiético al 80 a 90%. Normalmente se encuentran en las coníferas. Las resinas son pegajosas por naturaleza, proporcionan actividad fundente y la resistencia crítica de oxidación durante el proceso de reflujo.

El motivo por el cual escribí “flux” entre comillas en el párrafo anterior es que aquello a lo cual la mayoría de las personas llaman flux en las pastas para soldar son en realidad una combinación compleja de materiales. Estos “flux” se componen de:

• Resinas: para barrera de oxígeno y actividad fundente
• Aditivos reológicos: para proporcionar mejores propiedades de impresión, por ejemplo, una respuesta buena a la pausa, buena eficiencia en la transferencia, resistencia excelente al revenimiento, buena adhesión, Etc.
• Disolventes: para disolver los otros materiales
• Activadores: para realizar la acción principal del flux (quitar los óxidos)

Debido a estas complejidades, y la funcionalidad múltiple del material, algunas veces se los conoce como “vehículos de flux”.

Las pastas para soldar modernas deben tener una buena capacidad de barrera de oxígeno. En la mayoría de los perfiles de reflujo, la pasta para soldar está a temperaturas por encima de 150°C durante varios minutos. Durante este tiempo se necesita una barrera de oxígeno para proteger ambas las partículas para soldar y las superficies de las almohadillas y conectores.

El Defecto tipo “uva”

Un ejemplo común de los casos donde la barrera de soldadura no fue suficiente se observa en el defecto tipo “uva”, o su similar, el defecto “head-in-pillow” (cabeza en almohada). Si está teniendo uno de estos defectos, una pasta para soldar con mejores propiedades de barrera de oxígeno seguramente ayudará.

Saludos,

Dr. Ron

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