Flux Pen

Adecuado para

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  Retrabajo y reparación

  El retrabajo y la reparación en una unidad electrónica pueden realizarse en unidades electrónicas defectuosas que vuelven del campo, pero también pueden ser necesarios en un entorno de producción electrónica para corregir defectos en los procesos de montaje y soldadura. Las acciones típicas de retrabajo y reparación implican la eliminación de puentes de soldadura, la adición de soldadura a componentes mal rellenos de agujeros pasantes o la adición de la soldadura que falta, la sustitución de componentes erróneos, la sustitución de componentes colocados en la dirección equivocada, la sustitución de componentes que presentan defectos relacionados con las altas temperaturas de soldadura en los procesos, la adición de componentes que se dejaron fuera del proceso debido, por ejemplo, a su disponibilidad o a su sensibilidad a la temperatura. La identificación de estos defectos puede realizarse mediante inspección visual, mediante AOI (inspección óptica automatizada), mediante ICT (pruebas en circuito, pruebas eléctricas) o mediante CAT (pruebas asistidas por ordenador, pruebas funcionales). Muchas operaciones de reparación pueden realizarse con una estación de soldadura manual que dispone de un (des)soldador con ajuste de temperatura. La soldadura se añade mediante un hilo de soldadura que está disponible en varias aleaciones y diámetros y que contiene un flux en su interior. En algunos casos se utiliza un flux líquido de reparación y/o un flux en gel para facilitar el proceso de soldadura manual. Para componentes de mayor tamaño, como BGA (Ball Grid Array), LGA (Land Grid Array) QFN (Quad Flat No Leads), QFP (Quad Flat Package), PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier),... puede utilizarse una unidad de reparación que simula un perfil de reflujo. Estas unidades de reparación están disponibles en diferentes tamaños y con distintas opciones. En la mayoría de los casos contienen un precalentamiento por la parte inferior que suele ser IR (Infrarrojos). Este precalentamiento puede controlarse mediante un termopar que se coloca en la placa de circuito impreso. Algunas unidades disponen de una unidad pick and place que facilita la correcta colocación del componente en la placa de circuito impreso. La unidad de calentamiento suele ser de aire caliente o de infrarrojos, o una combinación de ambos. Con la ayuda de termopares en la PCB, el calentador se controla para crear el perfil de soldadura deseado. En algunos casos, el reto consiste en llevar el componente a las temperaturas de soldadura sin refundir los componentes adyacentes. Esto puede resultar difícil cuando el componente a reparar es grande y tiene componentes pequeños cerca. Para los BGA con bolas de una aleación de soldadura, se puede utilizar un flux en gel o un flux líquido con mayor contenido en sólidos. En este caso, la soldadura para la unión soldada la proporcionan las bolas. Pero también es posible el uso de una pasta de soldadura. La pasta de soldadura puede imprimirse en los conductores del componente o en la placa de circuito impreso. Esto requiere una plantilla diferente para cada componente. Los BGA también pueden sumergirse en una pasta de soldadura de inmersión especial que primero se imprime en una capa con una plantilla con una gran apertura y un grosor determinado. Para los QFN, LGA QFN, QFP, PLCC,... es necesario añadir soldadura para hacer una unión soldada. En algunos casos, los QFP pueden soldarse a mano, pero la técnica requiere experiencia, por lo que es preferible utilizar una unidad de retrabajo. Los QFP y PLCC tienen cables y pueden utilizarse con una pasta de soldadura por inmersión. Los QFN, LGA's QFN que no tienen cables sino contactos planos no pueden utilizarse con una pasta de soldar por inmersión porque sus cuerpos entrarían en contacto con la pasta de soldar. En este caso, la pasta de soldadura debe imprimirse en los contactos o en la placa de circuito impreso. En general, es más fácil imprimir la pasta de soldadura en el componente que en la placa de circuito impreso, sobre todo cuando se utiliza una plantilla denominada 3D que tiene una cavidad donde se fija la posición del componente. La sustitución de componentes con orificios pasantes puede realizarse con una estación de (des)soldadura manual. Suele hacerse colocando una punta desoldadora hueca sobre la parte inferior del cable del componente que puede succionar la soldadura del orificio. La punta desoldadora tendrá que calentar toda la soldadura del orificio pasante hasta que esté totalmente líquida. En el caso de placas térmicamente pesadas, esto puede resultar muy difícil. En este caso, también se puede calentar la parte superior de la junta de soldadura con un soldador. Otra posibilidad es precalentar la placa antes de la operación de desoldadura. La soldadura del componente con orificio pasante suele realizarse con un hilo de soldadura que contiene más flux o, alternativamente, se añade flux de repaso adicional en el orificio pasante y/o en el cable del componente. En el caso de conectores de orificio pasante más grandes, puede utilizarse un baño de soldadura por inmersión para extraer el conector. Si la accesibilidad en la placa de circuito impreso es limitada, puede utilizarse una boquilla de tamaño adaptado al conector. Se recomienda el uso de flux en esta operación.
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  Soldadura manual

  La soldadura manual es una tecnología de fabricación electrónica que utiliza un (des)soldador manual para realizar una unión soldada o desoldar un componente de una placa de circuito impreso. El proceso se utiliza sobre todo en retrabajos y reparaciones, pero también para soldar componentes individuales que han quedado fuera del proceso de soldadura en masa (soldadura por reflujo o por ola). Esto puede deberse a la disponibilidad o a la sensibilidad a la temperatura de estos componentes. El soldador suele formar parte de una estación de soldadura que dispone de una fuente de alimentación que controla la temperatura del soldador. Esta temperatura puede ajustarse en función de la aleación de soldadura utilizada y suele situarse entre 320°C-390°C. El soldador dispone de una punta de soldar intercambiable que puede elegirse en función del componente que se vaya a soldar. Para una transferencia de calor óptima es recomendable utilizar la punta de soldar más grande posible, sobre todo cuando se sueldan componentes con orificios pasantes (de gran masa térmica). Para soldar componentes y placas térmicamente pesados, la potencia de la estación de soldadura también es importante para mantener la temperatura ajustada de la punta de soldar. En el retrabajo y la reparación, cambiar la punta de soldar para cada componente diferente no es realista y sólo se utilizan unas pocas puntas de soldar. Existen puntas de soldar para soldar varias juntas de soldadura de montaje superficial seguidas como, por ejemplo, para los SOIC (Small Outline Integrated Circuit) y los QFP (Quad Flat Package). Para favorecer la transferencia de calor y el flujo de la soldadura, las puntas de soldar son humectables, lo que significa que interactúan con la aleación de soldadura. Durante la soldadura, estas puntas se oxidan y pueden perder su humectabilidad, lo que obstruirá la transferencia de calor. Esto puede evitarse limpiando la punta de soldadura. Al cabo de un tiempo, las puntas de soldadura también se desgastarán y será necesario sustituirlas. La vida útil de la punta de soldar puede optimizarse evitando el uso de limpiadores de puntas de soldar abrasivos o agresivos o evitando limpiar mecánicamente la punta de soldar con, por ejemplo, lana de acero o papel de lija. Es aconsejable utilizar un limpiador de puntas absolutamente libre de halógenos. En la soldadura manual, la soldadura para la unión soldada suele suministrarse mediante un alambre de soldadura. Un alambre de soldadura está disponible en varios diámetros y varias aleaciones, y lleva en su interior una cantidad determinada de un cierto tipo de flux. La aleación suele ser la misma o una aleación similar a la del proceso de soldadura a granel (reflujo, ola o soldadura selectiva). El diámetro se elige en función del tamaño de la unión soldada. El contenido de flux en el hilo de soldadura suele venir determinado por la masa térmica del componente y la placa que se va a soldar. Las juntas de soldadura con orificios pasantes (de gran masa térmica) necesitan más flux. Un mayor contenido de flux también dará más residuos visuales de flux tras la soldadura. A veces se necesita más flux, que en la mayoría de los casos es un flux líquido de retrabajo y reparación, pero también puede ser un flux en gel. El tipo de flux/alambre de soldadura viene determinado por la soldabilidad de las superficies a soldar. Con la soldabilidad normal de los componentes electrónicos y las placas de circuito impreso es aconsejable un tipo de flux/alambre de soldadura 'L0' absolutamente libre de halógenos. En general, una operación de soldadura manual se realiza así: Ajuste la temperatura de la punta de soldar en función de la aleación de soldadura utilizada. Para las aleaciones sin plomo, la temperatura de trabajo aconsejada se sitúa entre 320°C y 390°C. Para metales más densos como el níquel, la temperatura puede elevarse a 420°C. Es importante utilizar una buena estación de soldadura. Utilice una estación de soldadura con un tiempo de respuesta corto y con potencia suficiente para su aplicación. Elija la punta de soldar correcta: para reducir la resistencia térmica, es importante crear una zona de contacto lo más amplia posible con las superficies a soldar. Caliente ambas superficies simultáneamente. Toque ligeramente con el hilo de soldadura, el punto donde se encuentran la punta de soldar y las superficies a soldar (la pequeña cantidad de soldadura asegura una disminución drástica de la resistencia térmica). Añada posteriormente sin interrupción, la cantidad correcta de soldadura cerca de la punta de soldar sin tocar la punta. Esto reducirá el riesgo de salpicaduras de flux y el consumo prematuro del mismo.

Principales ventajas

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  Bajo residuo

  Los residuos tras la soldadura son inherentes al proceso de soldadura. Algunos productos de soldadura dejarán más residuos que otros. En general, los productos de soldadura que dejan pocos residuos son los preferidos. Los residuos suelen ser indeseables por más razones potenciales. Una de esas razones es estética. Cuando el cliente final recibe sus placas, obviamente le gusta que estén lo más limpias posible. Los residuos también pueden interferir en las pruebas eléctricas por muestreo, como las ICT (pruebas en circuito) o las sondas volantes. Pueden crear problemas de contacto y falsas lecturas que pueden obstruir el flujo de producción. Los residuos también pueden acumularse en las clavijas de prueba, donde es necesario limpiarlos. Estas clavijas de prueba son bastante frágiles y el riesgo de dañarlas durante la limpieza es real. Los residuos del proceso de soldadura también pueden interferir con las señales de alta frecuencia de las aplicaciones electrónicas sensibles. Los residuos creados por la colofonia y la resina suelen ser poco compatibles con los revestimientos conformados. Además, se sabe que causan problemas de contacto cuando acaban en los contactos de los conectores, los contactos (de carbono) de los mandos a distancia, las superficies de contacto de interruptores, relés, contactores,... y provocan fallos en campo. Cuando el producto de soldadura se clasifica como 'No-clean' es una indicación de que los residuos de estos productos de soldadura pueden permanecer en la unidad electrónica. Esto se basa en la superación de pruebas de fiabilidad como las pruebas de Resistencia al Aislamiento Superficial (SIR) y las pruebas de electro migración (química). Existen muchas normas en todo el mundo que especifican este tipo de pruebas. La norma más aceptada es la norma IPC. En estas pruebas de fiabilidad se suelda una placa de prueba con un patrón de peine con parámetros especificados con el producto de soldadura. La placa de prueba se somete a condiciones de alta humedad y temperatura elevada durante un periodo de tiempo definido en el que se controla la resistencia de aislamiento de la superficie. Esta resistencia de aislamiento superficial no puede caer por debajo de un valor definido y las placas también se inspeccionan visualmente con un microscopio en busca de anomalías como, por ejemplo, electro migración (química).
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  Aplicación rápida y sencilla

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  Alta repetibilidad

Documentos

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  TD TerrIFic RP65 (PDF)

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  TD IF 6000 (PDF)

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  TD IF 8001 (PDF)

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