Soldabilidad

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Soldabilidad

Se define el término soldabilidad en la electrónica al analizar la unión entre dos partes metálicas obtenida por soldadura, al dejar fluir soldadura fundida auxiliado por un fundente.


Soldabilidad en la Electrónica
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Concepto:Calidad de la unión entre dos partes metálicas por medio de soldadura en circuito impreso.

En numerosas ocasiones han existido fallos en equipos electrónicos a causas de deficiencia en la soldadura de los componentes, y posteriormente se ha podido comprobar que el equipo no tiene una buena soldabilidad.

Por lo que importante tener en cuenta los métodos de soldabilidad que permitan conocer de antemano la soldabilidad de un componente determinado y así evitar cualquier tipo de fallo por esta razón.

Se logrará una buena soldabilidad en dependencia de la soldadura y del fundente utiliado, así como la temperatura (depende del sistema que se ha de soldar y del tipo de soldar y del tipo de soldadura de estaño-plomoi utiliada).

Propiedades a tener en cuenta en la elevación de la soldabilidad

- Calidad de la unión: capacidad de formar una unión entre dos superficies metálicas.


- Tiempo de soldadura: tiempo necesario para la formación de una unión soldada.


El ángulo de contacto entre la soldadura y el metal da una idea de la calidad de la unión.

Ángulo de contacto

Es el ángulo formado por dos planos tangentes: uno a la superficie del líquido (soldadura de estaño-plomo) y otro al interna sólido-líquido en un punto de su intersección (superficie metálica sólida.


Ángulo contacto.jpg











En dependencia del ángulo de contacto se presentan las situaciones siguientes:

No mojado: se forma una capa poco adherente de soldadura sobre la superficie que se ha de soldar.


No mojado.jpg










Mojado completo: se forma una capa adherente de soldadura sobre la superficie que se ha soldar.


Mojado completo.jpg











Mojado parcial: el ángulo donde se encuentra esta condición puede alcanzar los valores:


a) θ > 90o


b) M < θ < 90o


c) θ < Mo


Mojado parcial.jpg




Si θ > 90o

Indica la poca afinidad de mojado entre la superficie líquida y sólida: definiéndose como el retiro de la soldadura líquida de una superficie previamente mojada a causa de la contaminación de lo interfaz soldadura-metal o por la absorción de gas, lo cual provoca que la soldadura líquida se corra a través del interfaz metálico.

Existen dos condiciones:


Mojado nulo; donde θ = 180o


Superficie pobremente mojada; donde 90o < θ < 180o.

Sí M < θ < 90o


Indica la condición de mojado marginal. Este tipo de mojado por lo general no es aceptable.

M es un límite puramente arbitrario, tomado según la experiencia y el sistema de soldadura analizado, generalmente M ≤ 75o

Sí θ < Mo

Indica la condición de buen mojado, donde M tiene el mismo valor que en el caso anterior.

Si se requiere una alta calidad, el valor de M deberá ser mucho menor que 75o

Tiempo de soldadura

Es el tiempo requerido para que el ángulo de contacto alcance un valor óptimo en todos los puntos de contorno de la unión.

Función de los fundentes


Los fundentes deben caracterizarse por tener una actividad química que permita limpiar la superficie metálica, y a demás proteger al metal contra la corrosión química duante el proceso de soldadura.


Aunque la superficie que se ha de soldar tenga un 100 % de soldabilidad, estos deben ser utiliados para prevenir que la superficie se vuelva a oxidar.

Soldabilidad en circuitos impresos

Para valorar la soldabilidad de un sistema se utilizan difrentes métodos, en los cuales se establecen temperaturas y tiempos que concuerden con los existentes en la práctica.


En cualquier método que se utilice se tomará en cuenta la velocidad de soldadura generalmente aumenta con la temperatura.

Métodos de soladabilidad más utilizados

Gota:las muestras de hilo o terminal del componente que se ha de ensayar se bañan en el fundente y después se colocan en una gota de soldadura fundida, de modo que el hilo o terminal corte en dos a la gota.


El tiempo de soldadura es aquél necesario para que las dos mitades de la gota pasen por encima del hilo y se unan.

Equilibrio mojado: se comprueba su calidad al tomar en consideración la fuerza y la velocidad con que ocurre el mojado de la superficie.

Baño de soldar: se comprueba por examen visual la calidad del mojado, se utiliza un baño de soldar con tiempos y temperaturas controlados.


Soldador manual: permite apreciar la soldabilidad de muestras donde se puede aplicar la soldadura manual. La temperatura es controlada.

Descripción de los métodos del soldador manual y del baño de soldar.

Características

1-Descripción del equipo


Método del soldador: soldador manual con temperatura controlable. La punta de soldar debe ser de una aleación de cobre resistente a la erosión.


Método del baño de soldar: Recipiente con baño de soldar con temperatura controlable, volumen de 300 ml, con profundidad de 40 mm.

2- Sn-Pb (Estaño-Plomo)


Método del soldador: 60 % Sn y 40 % Pb


Método del baño de soldar:60 % Sn y $0 % Pb

3- Fundente


Método del soldador: fundente incorporado al hilo de soldar con uno o varios núcleos y entre 2,5 a 3,5 % de resina colofonia.


Método del baño de soldar: resina colofonia:25 g, alcohol isopropopílico: 75g. (Se sumerge la muestra en el fundente durante 5 s y se deja secar por 1 min.)


4- Temperatura


Método del soldador: 350 10 oC


Método del baño de soldar: 235 5oC


5- Tiempo


Método del soldador:  2 a 3 s


Método del baño de soldar: La velocidad de inmersión será de 25 2,5 mm/s, al permanecer sumergido durante 2 0,5 s.


Fuente

CIC información técnica, vol.24, No 46,47.Editado por Centro de información de comunicaciones. Ministerio de Comunicaciones de Cuba.La Habana