Los equipos de máquinas de soldadura selectiva por ola se inventaron hace más de 50 años y han sido cruciales en la producción en masa automatizada de dispositivos electrónicos, especialmente para soldar componentes con orificios pasantes en placas de circuitos, ofreciendo una alta eficiencia de producción y niveles de automatización. Con la aparición en los últimos años de diversas formas de empaquetado de componentes montados en superficie debido a los requisitos de diseño de dispositivos electrónicos de alta densidad y miniaturizados, la tecnología de ensamblaje de productos electrónicos se ha desplazado hacia la tecnología de montaje en superficie (SMT) como tendencia dominante. La aplicación de componentes con orificios pasantes ha disminuido gradualmente. Algunas aplicaciones específicas de soldadura por ola selectivaque también nos ocupa, son los siguientes:
Electrónica de automoción y productos de conmutación de potencia
La electrónica de automoción y los productos de conmutación de potencia, que funcionan en condiciones ambientales adversas con un consumo de energía significativo, utilizan a menudo placas de circuito impreso con núcleo metálico. Debido a la gran discrepancia entre los coeficientes de dilatación térmica de los paquetes de componentes y las placas de circuito impreso, el proceso tradicional de soldadura por ola no puede utilizarse para soldar componentes con orificios pasantes en la placa. Esto se debe a que la expansión de la placa de circuito impreso durante el calentamiento puede provocar la rotura de las juntas de soldadura de los circuitos integrados empaquetados de cerámica soldados previamente por reflujo. Estas placas de circuitos son incompatibles con la tecnología de soldadura por ola y tradicionalmente han dependido de la soldadura manual. Incluso en estos casos, si estos productos se utilizan en entornos de trabajo duros con intensas variaciones de temperatura, las juntas de soldadura se ven sometidas a importantes tensiones mecánicas de cizallamiento, lo que provoca grietas. Para solucionar el desajuste en los coeficientes de dilatación térmica, los productos electrónicos de gama alta utilizan placas de circuito impreso con núcleo metálico de cobre-invar-cobre. Debido a su excelente disipación térmica, resulta complicado rellenar con soldadura manual los orificios metalizados de la placa.
Grandes ordenadores electrónicos
Algunos grandes ordenadores electrónicos utilizan placas de circuito impreso multicapa con 30 a 50 capas y un grosor de 2 a 3 mm. Estas placas tienen un gran número de circuitos integrados a gran escala montados en superficie, como BGA y QFP, pero siguen utilizando componentes con orificios pasantes para algunos microprocesadores y conectores de alto rendimiento. Estas placas de circuitos a menudo se someten a procesos de soldadura por reflujo de doble cara, y se requiere soldadura por ola selectiva para determinados componentes de orificio pasante que no pueden soldarse con los métodos tradicionales de soldadura por ola. Debido a la gran capacidad calorífica de las placas de circuito impreso multicapa de 50 capas, resulta difícil rellenar los orificios metalizados con soldadura utilizando la soldadura manual cuando la temperatura del soldador está ajustada a un nivel bajo. Sin embargo, si la temperatura del soldador es demasiado alta, es fácil que la almohadilla de soldadura se desprenda del sustrato.
Conectores pasantes de paso fino
En el pasado, las distancias entre los pines de los conectores pasantes solían ser a una distancia de rejilla (2,54 mm). Sin embargo, con el aumento de la densidad de ensamblaje de los productos electrónicos, se han generalizado los conectores con distancias de media cuadrícula (1,27 mm). En los procesos de soldadura por ola, la aparición de cortocircuitos de soldadura se hace más evidente con conectores de paso más fino.
Productos electrónicos militares
Los productos electrónicos militares suelen funcionar en condiciones ambientales extremadamente duras, con temperaturas que oscilan entre -55°C y +80°C, humedad relativa de hasta 90%, atmósferas de niebla salina e intensas vibraciones y choques mecánicos. Por tanto, los requisitos de fiabilidad de las uniones soldadas de los productos electrónicos son extremadamente altos. Sin embargo, la aplicación de procesos de soldadura por ola para placas de circuitos impresos con disipadores de calor plantea importantes retos. Debido a la rápida disipación del calor, la soldadura no puede rellenar los orificios metalizados y, durante la soldadura, la tensión mecánica generada por la diferencia de temperatura entre las superficies superior e inferior de la placa puede provocar la delaminación entre la placa de circuito impreso y el disipador de calor.
Aplicación de la soldadura sin plomo
El punto de fusión de la soldadura sin plomo es aproximadamente 40°C superior al de la soldadura de estaño-plomo. En entornos de soldadura a alta temperatura, la placa es más propensa a doblarse y deformarse, y las almohadillas de soldadura de la placa de circuito son más susceptibles a la oxidación. Además, la humectabilidad de la soldadura sin plomo es inferior a la de la soldadura de estaño-plomo. Por lo tanto, lograr uniones de soldadura fiables y de alta calidad con soldadura por ola sin plomo y soldadura manual sin plomo es más difícil, especialmente al rellenar con soldadura los orificios totalmente metalizados conectados a la alimentación o a tierra.
Las placas de circuitos impresos de los productos electrónicos de gama alta requieren una alta densidad de montaje y estabilidad en la calidad de las juntas de soldadura. Debido al método de montaje de la placa y a la estructura de las placas de circuito impreso de alto rendimiento, los métodos tradicionales de soldadura por ola y soldadura manual no pueden cumplir los requisitos de los procesos de montaje de productos electrónicos de gama alta. Por lo tanto, la sustitución de la soldadura por ola tradicional y la soldadura manual por la soldadura por ola selectiva avanzada es la mejor opción para mejorar la calidad de la unión soldada de los componentes de orificio pasante en productos electrónicos de gama alta. Las aplicaciones anteriores de la soldadura selectiva por ola representan algunas de nuestras ideas. Invitamos a todos los interesados a que se pongan en contacto con nosotros.
