Pasta de soldadura

La soldadura en pasta (pasta de soldadura) es una mezcla mecánica de  polvo de soldadura , aglutinante (o lubricante), fundente y algunos otros componentes.

Las soldaduras en pasta se utilizan ampliamente en la industria electrónica para montar componentes planos (SMD) en una placa de circuito impreso . Las soldaduras en pasta especiales han encontrado aplicación en la instalación de tuberías y accesorios de cobre y latón en sistemas de suministro de agua .

En microelectrónica

La principal ventaja de la pasta es la facilidad de mecanización del trabajo. La pasta se aplica con dosificadores especiales o método de estarcido. La pasta se puede aplicar en una capa uniforme y definida con precisión utilizando medios mecanizados y automatizados, lo que proporciona un ahorro significativo en la soldadura (30 - 50%) [1] .

Requisitos de soldadura en pasta

Características de las soldaduras en pasta

  1. Composición de la soldadura
    Todas las pastas contienen soldaduras de estaño tradicionales para electrónica. Además de las soldaduras de plomo tradicionales, las soldaduras sin plomo son cada vez más comunes. También existen diversos aditivos de aleación que mejoran la calidad de la soldadura, como la plata.
  2. Tamaño de las partículas de soldadura
    El tamaño de las partículas de soldadura tiene una gran influencia en las propiedades de la pasta. La presencia de partículas grandes empeora significativamente las propiedades reológicas, y una gran cantidad de partículas pequeñas empeora la fluidez de la pasta. El tamaño de partícula de soldadura más utilizado es IPS Tipo 3 (25 - 45 µm). Algunas pipetas de precisión requieren el uso de pastas finas.
  3. Viscosidad La
    viscosidad de las pastas destinadas a dosificar debe estar en el rango de 300 - 450x10 3 cps. La viscosidad de las pastas destinadas a la aplicación a través de un esténcil debe estar en el rango de 650 - 1200x10 3 cps.
  4. Forma de las partículas
    La forma de las partículas determina en gran medida la capacidad de dosificación de la pasta de una forma u otra. Si las partículas tienen una forma irregular, oblongas o en forma de escamas, dicha pasta comienza a obstruir los pequeños orificios de la malla de la plantilla o el dispensador de la jeringa. Para tales pastas, la única opción posible es la dosificación a través de una máscara de metal: una plantilla. Las partículas de soldadura de forma esférica le dan a la pasta la capacidad de extruirse fácilmente a través de los estrechos orificios de la malla o del dispensador.
  5. Soldabilidad La
    soldabilidad de la soldadura en pasta depende de la oxidación y contaminación de la superficie de las partículas de polvo de soldadura. Lo importante es la cantidad de oxígeno en la capa delgada cercana a la superficie, que reacciona con el fundente y el metal base al comienzo del proceso. Según las normas internacionales, su contenido no debe ser superior al 0,5% [1] . El carbono también tiene un efecto negativo, que llega a la superficie de las partículas de polvo de los contenedores y embalajes durante el almacenamiento y el transporte. Por lo tanto, en todas las etapas, desde la fabricación del polvo hasta la soldadura, es necesario tomar todas las medidas contra la interacción del polvo con el oxígeno y el carbono.

Las principales propiedades físicas y químicas de las soldaduras en pasta están determinadas por la introducción de 4-15% de aglutinantes en el polvo de soldadura. Son ellos (a veces con la adición de un solvente) los que le dan a la pasta la consistencia deseada, evitan su delaminación y propagación, le dan propiedades adhesivas y se adhieren al sustrato. El aglutinante es neutro con respecto a la soldadura durante el almacenamiento y la soldadura, y cuando se calienta, se evapora o se funde sin la formación de residuos sólidos difíciles de eliminar. Como aglutinantes se utilizan resinas orgánicas o sus mezclas, diluyentes y otras sustancias. Se les añaden plastificantes , sustancias tixotrópicas . Estos últimos evitan que las partículas de polvo de soldadura se asienten durante el almacenamiento y proporcionan un rango de viscosidad específico.

Aplicación de soldadura en pasta

La aplicación estándar de soldadura en pasta se realiza mediante serigrafía. Una alternativa a este proceso es la aplicación punto por punto de gotas de pasta con dosificador , sin embargo esto es menos productivo.

Para serigrafía, las pastas se suministran en envases de 500 gramos. Para dispensadores, las pastas se suministran en cartuchos desechables especiales (jeringas) de 30 o 125 gramos.

Mantenga la pasta en el refrigerador, de lo contrario, comenzará a deslaminarse.

Serigrafía

Las máquinas de serigrafía por el principio de funcionamiento difieren poco de las máquinas para serigrafía , pero las plantillas en sí están hechas de láminas de metal [2] [3] . Las plantillas de metal brindan una mayor precisión, le permiten cortar ventanas de hasta 0,1 mm de ancho. Las plantillas de metal especiales le permiten establecer diferentes grosores de la plantilla aplicando una capa de pasta de diferentes grosores a diferentes partes de la placa de circuito impreso.

Las máquinas de serigrafía son manuales y automatizadas. Las máquinas para plantillas de alta precisión tienen un mecanismo de tensión de banda de cuatro lados, las máquinas más simples tiran de la plantilla solo en dos lados. Todas las máquinas están equipadas con medios para el ajuste fino de la posición del esténcil. Para mejorar la productividad y la calidad, a veces están equipados con un sistema de limpieza de plantillas que evita que la soldadura en pasta contamine la superficie de la placa.

En abastecimiento de agua

Las pastas para sistemas de suministro de agua tienen requisitos específicos, por lo que no deben confundirse con pastas para microelectrónica. En primer lugar, estamos hablando de requisitos sanitarios e higiénicos.

  • Ni la soldadura ni el fundente deben contener sustancias tóxicas. Las soldaduras no contienen plomo u otros metales tóxicos.
  • El fundente no debe ser corrosivo y debe lavarse fácilmente con agua.
  • Para aumentar la resistencia mecánica y la durabilidad de la unión, se agrega cobre o plata a la composición de la soldadura, lo que aumenta el punto de fusión y hace que las pastas para tuberías no sean adecuadas para la microelectrónica.

Notas

  1. 1 2 V. Kuzmin "Materiales para soldar componentes electrónicos en la producción de equipos electrónicos modernos", Componentes electrónicos, No. 6, 2001
  2. Plantillas para pasta . Consultado el 7 de abril de 2013. Archivado desde el original el 3 de marzo de 2013.
  3. Soldadura en pasta para serigrafía . Consultado el 7 de abril de 2013. Archivado desde el original el 3 de marzo de 2013.

Fuentes

  • V. Kuzmin "Materiales para soldar componentes electrónicos en la producción de equipos electrónicos modernos", Componentes electrónicos, No. 6, 2001
  • A. Medvedev "Tecnologías de actualización en la industria electrónica rusa", Tecnologías en la industria electrónica, No. 1, 2006
  • A. Bolshakov “¿Su pasta es adecuada para la dosificación? Factores que influyen en la elección correcta”, Tecnologías en la industria electrónica, No. 2, 2005