Sensores instalados en un dispositivo para verificar parámetros selectivos de la máquina de soldaduraMáquina de soldadura selectiva
La soldadura selectiva es el proceso de soldar selectivamente componentes a placas de circuitos impresos y módulos moldeados que podrían resultar dañados por el calor de un horno de reflujo o soldadura por ola en procesos de ensamblaje con tecnología de montaje superficial (SMT) o tecnología de orificio pasante tradicionales . Esto suele suceder después de un proceso de reflujo en horno SMT; las piezas que se van a soldar selectivamente suelen estar rodeadas de piezas que se han soldado previamente en un proceso de reflujo de montaje superficial, y el proceso de soldadura selectiva debe ser lo suficientemente preciso como para evitar dañarlas.
Procesos
Los procesos de ensamblaje utilizados en la soldadura selectiva incluyen:
Herramientas de apertura selectiva sobre soldadura por ola : estas herramientas ocultan las áreas previamente soldadas en el proceso de soldadura por reflujo SMT, exponiendo solo aquellas áreas que se van a soldar selectivamente en la apertura o ventana de la herramienta. Luego, la herramienta y el conjunto de placa de circuito impreso (PCB) se pasan por un equipo de soldadura por ola para completar el proceso. Cada herramienta es específica para un conjunto de PCB.
Soldadura por inmersión selectiva en masa : una variante de la soldadura por apertura selectiva en la que las áreas que se van a soldar se representan con herramientas especializadas (con aperturas para permitir que la soldadura pase a través de ellas). Luego, la PCB se coloca sobre la fuente de soldadura selectiva; toda la soldadura selectiva de la PCB se realiza simultáneamente mientras la placa se baja a la fuente de soldadura. Cada herramienta es específica para un conjunto de PCB.
Fuentes de soldadura selectiva por ola en miniatura : normalmente, se utiliza una ola de soldadura bombeada en miniatura, similar a la punta de un lápiz o crayón, para soldar secuencialmente la PCB. El proceso es más lento que los dos métodos anteriores, pero más preciso. La PCB puede fijarse y el recipiente de soldadura por ola puede moverse debajo de la PCB; como alternativa, la PCB puede articularse sobre una ola fija o un baño de soldadura para someterse al proceso de soldadura selectiva. A diferencia de los dos primeros ejemplos, este proceso no requiere herramientas.
Sistema de soldadura selectiva por láser : un nuevo sistema capaz de importar diseños de placas basados en CAD y utilizar esos datos para posicionar un láser para soldar directamente cualquier punto de la placa. Sus ventajas son la eliminación de la tensión térmica , su calidad sin contacto, uniones de soldadura de alta calidad constante y flexibilidad. El tiempo de soldadura es de un segundo en promedio por unión; las plantillas y las máscaras de soldadura se pueden eliminar de la placa de circuito para reducir los costos de fabricación. [ cita requerida ]
Los procesos de soldadura selectiva menos comunes incluyen:
Soldadura de hierro caliente con alimentación de soldadura de alambre
Soldadura por inducción con soldadura en pasta, almohadillas o preformas cargadas de soldadura y gas caliente (incluido hidrógeno ), con diversos métodos de presentación de la soldadura.
Otras aplicaciones de soldadura selectiva no son electrónicas, como la fijación de marcos de conductores a sustratos cerámicos, la fijación de cables de bobina, la fijación de SMT (como LED a PCB) y los rociadores contra incendios (donde el fusible son aleaciones de soldadura de baja temperatura).
Independientemente del equipo de soldadura selectiva utilizado, existen dos tipos de aplicadores de fundente selectivo: fundentes por pulverización y fundentes por chorro de gotas. El fundente por pulverización aplica fundente atomizado a un área específica, mientras que el fundente por chorro de gotas es más preciso; la elección depende de las circunstancias que rodean la aplicación de soldadura. [1]
Fuente de soldadura selectiva por ola en miniatura
El tipo de fuente de soldadura selectiva por ola en miniatura se utiliza ampliamente y produce buenos resultados si se optimiza el diseño y el proceso de fabricación de la PCB. Los requisitos clave para la soldadura selectiva por fuente son:
Proceso
Selección del diámetro de la boquilla según la geometría de la junta de soldadura, el espacio libre del componente cercano, la altura del cable del componente y la boquilla humectable o no humectable
Temperatura de soldadura: valor establecido o valor real en la pieza con orificio pasante chapado
Tiempo de contacto
Precalentamiento
Tipo de fundente : Sin limpieza, de base orgánica; método de aplicación del fundente (pulverización o chorro de gotas)
Relación entre el diámetro del pasador del componente y el orificio pasante revestido
Longitud del cable del componente
Desacoplamiento térmico
Distancia de enmascaramiento de soldadura (enmascaramiento verde) desde la almohadilla del componente
Chorro de gota
El Drop-Jet [2] es un dispositivo electromecánico que es capaz de depositar una gota de fundente a demanda sobre una superficie como una placa de circuito impreso o un pin de componente.
Perfilado térmico
El perfil térmico del proceso selectivo es fundamental, al igual que con otras técnicas de soldadura automatizadas habituales. Las mediciones de temperatura de la parte superior en la etapa de precalentamiento deben verificarse como con la máquina de soldadura por flujo convencional; además, debe verificarse que la activación del fundente sea suficiente. Ahora hay disponibles varios registradores de datos de perfiles en miniatura para simplificar el proceso, como las unidades Solderstar Pro. [3] [4]
Optimización selectiva de la soldadura
Se dispone de una serie de dispositivos que permiten la comprobación diaria del proceso de soldadura selectiva. Estos instrumentos permiten la verificación periódica de los parámetros de la máquina. Se pueden medir parámetros como el tiempo de contacto, las velocidades X/Y, la altura de onda de la boquilla y la temperatura del perfil.
Uso de atmósfera de nitrógeno
La soldadura selectiva se realiza normalmente en una atmósfera de nitrógeno. Esto evita la oxidación de la superficie de la fuente y da como resultado una mejor humectación. Se necesita menos fundente y quedan menos residuos. El uso de nitrógeno da como resultado uniones limpias y brillantes sin necesidad de limpiar o cepillar la PCB. [5]
Referencias
^ Cable, Alan (julio de 2010). "No Leftovers". Circuits Assembly . Consultado el 8 de febrero de 2013 .
^ "Adquisición de la tecnología de fundente Drop-Jet". EPP Europe (en alemán). 19 de septiembre de 2007. Consultado el 29 de abril de 2022 .
^ "Futuro de configuración de la minimáquina de soldadura selectiva por ondas".
^ "Perfilado térmico de múltiples ondas | Soldadura por inmersión | Soldadura por estampación".
^ "¿Por qué se utiliza nitrógeno en la soldadura selectiva?"
