En la fabricación electrónica (EMS), la fabricación y reparación de PCBA, el término fundente no es ningún desconocido. Es una parte vital del proceso de soldadura, que garantiza la creación de dispositivos electrónicos fiables y de alta calidad. Este artículo profundiza en los entresijos del fundente, sus tipos y la importancia de su eliminación de las placas de circuito impreso. Además, proporciona una guía completa sobre cómo limpiar eficazmente el fundente de las placas de circuito impreso.
Qué es el flujo
El fundente es un agente químico ampliamente reconocido en la industria eléctrica, especialmente en el montaje y la soldadura de placas de circuito impreso. Es crucial para establecer conexiones eléctricas sólidas mediante procesos de soldadura.
La función principal del fundente es preparar la superficie para la soldadura eliminando todos los contaminantes. Los metales expuestos al aire forman naturalmente una capa de óxido, que puede impedir la formación de juntas de soldadura perfectas. El fundente combate este problema corroyendo la capa de óxido y dejando el metal expuesto para que se humedezca mejor. Esto permite que el metal fundido fluya y se asiente uniformemente sobre la superficie, garantizando así una unión duradera.
Además de sus propiedades limpiadoras, el fundente también sirve como capa protectora de las superficies metálicas contra la desoxidación, un fenómeno que se produce durante la soldadura. Esta función protectora mejora el proceso de soldadura al alterar la tensión superficial de la soldadura caliente.
El fundente se obtiene a partir de materias primas y un reactor, formando un agente que facilita la humectación de la soldadura al eliminar las impurezas del metal. Contiene productos químicos y aditivos que inhiben la corrosión pero ayudan al proceso de soldadura. Dependiendo de su uso, el fundente puede presentarse en forma de pasta, sólido o líquido.
Sin embargo, la aplicación de fundente, ya sea en forma de pasta o únicamente, deja residuos en las placas. Estos residuos pueden degradar gradualmente los componentes y, con el tiempo, dañar las placas de circuito impreso. Pueden provocar el grabado o la inhibición de las placas impresas, ocultando otros componentes eléctricos. Por lo tanto, es esencial limpiar estos residuos para evitar la inhibición y el grabado del cableado en las placas de circuito impreso, así como para evitar la obstrucción de otros componentes eléctricos.
Tipos de flujo
El fundente es un componente crucial en el proceso de soldadura, y se presenta en varios tipos, cada uno con sus propiedades y aplicaciones únicas. Estos son los principales tipos de fundente que encontrará en el montaje de PCB.
Flujo de colofonia
Este tipo de fundente se deriva de la resina natural extraída de los pinos. Se divide a su vez en tres subcategorías.
Rosin ® Flux
Se utiliza sobre superficies limpias y no deja residuos tras la soldadura.
Flujo de colofonia ligeramente activada (RMA)
Este fundente contiene activadores que limpian las tierras recubiertas de soldadura y las terminaciones de los componentes, permitiendo que la soldadura fundida humedezca las zonas circundantes.
Flujo activado por colofonia (RA)
Es el más activo de los fundentes de colofonia y deja una cantidad significativa de residuos tras el proceso de soldadura.
Fundente No-Clean
Como su nombre indica, este tipo de fundente no requiere limpieza tras el proceso de soldadura. Está diseñado para dejar residuos mínimos e inocuos que no afectarán a la funcionalidad ni a la longevidad de la placa de circuito impreso.
Fundente soluble en agua (fundente de ácido orgánico)
Este fundente contiene resina mezclada con materiales orgánicos. Tiene una buena actividad fundente y proporciona excelentes resultados de soldadura. Puede limpiar óxidos e impurezas, preparando así la superficie de soldadura. Sin embargo, puede causar contaminación en la placa de circuito impreso si no se limpia correctamente.
Cada tipo de fundente tiene sus ventajas y usos específicos, por lo que la elección depende de los requisitos del proceso de soldadura. Todos los tipos de fundente dejan algún tipo de residuo que, si no se limpia correctamente, puede provocar problemas potenciales como corrosión o cortocircuitos eléctricos. Por lo tanto, la eliminación adecuada del fundente es un paso fundamental en la fabricación y el mantenimiento de las placas de circuito impreso.
Por qué eliminar el fundente de la placa de circuito impreso
El fundente es una parte integral del proceso de soldadura, ya que ayuda a eliminar las películas de óxido y mejora la humectación de la soldadura. Sin embargo, los residuos que deja el fundente pueden dar lugar a varios problemas que pueden comprometer el rendimiento y la longevidad de la placa de circuito impreso.
He aquí algunas razones por las que es crucial eliminar el fundente de los PCB.
Mejorar la fiabilidad de los PCB
La fiabilidad de una placa de circuito impreso depende en gran medida de su limpieza. Los residuos de fundente pueden provocar problemas como el crecimiento de dendritas, cortocircuitos, migración electroquímica y fugas parásitas. Estos problemas pueden comprometer la funcionalidad y el rendimiento de la placa, provocando fallos potenciales. Por lo tanto, limpiar los residuos de fundente de la placa de circuito es un paso fundamental para mantener su fiabilidad.
Prevenir la corrosión
Los residuos de fundente son ácidos y pueden atraer la humedad del aire circundante. Esto puede conducir a la formación de una solución ácida que puede corroer los componentes del PCB con el tiempo. La corrosión puede dañar los componentes sensibles y provocar el fallo de la placa de circuito impreso. Por lo tanto, eliminar el fundente es una forma fiable de prevenir la corrosión.
Mejorar el aspecto estético
El aspecto visual de una placa de circuito impreso es un reflejo de la calidad del trabajo realizado por el fabricante. Los residuos de fundente pueden dejar un aspecto grasiento en la placa de circuito impreso, lo que puede suscitar dudas sobre la calidad del trabajo. Limpiar los residuos de fundente puede mejorar el aspecto de la PCB y aumentar la percepción de calidad.
Evite los problemas de adherencia con el revestimiento conformado
El revestimiento conformado es una medida de protección utilizada para evitar la corrosión. Sin embargo, si quedan residuos de fundente en la placa de circuito impreso antes del proceso de revestimiento, puede impedir que el revestimiento se adhiera correctamente. Esto puede hacer que el revestimiento se levante y se despegue, permitiendo que la humedad del aire se mezcle con el residuo y forme un ácido corrosivo.
Evitar el crecimiento dendrítico
Los residuos de fundente contienen iones que pueden formar una cadena, conocida como dendrita, cuando entran en contacto con el aire. Las dendritas son conductoras y pueden provocar fugas de corriente o cortocircuitos. Aunque el fundente no-clean contiene un mínimo de materiales iónicos, que se consumen cuando se activa el cambio, sigue siendo importante limpiar la PCB si el fundente no está activado.
Es igualmente importante asegurarse de que se eliminan todos los restos de fundente de la placa de circuito impreso tras la soldadura. Esto ayuda a mantener la fiabilidad y el rendimiento de la placa de circuito impreso, prevenir la corrosión, mejorar su aspecto estético y evitar posibles problemas con el revestimiento conformado y el crecimiento dendrítico.
Cómo limpiar el fundente de la placa de circuito impreso
Limpiar el fundente de una placa de circuito impreso es un paso crucial en el proceso de soldadura. Los residuos que deja el fundente pueden provocar corrosión y crear dendritas, partículas iónicas encadenadas entre los puntos de contacto, que pueden causar fugas de corriente e incluso cortocircuitar la placa.
Por lo tanto, es esencial eliminar el fundente de forma eficaz y eficiente. Estos son algunos métodos para limpiar el fundente de una PCB.
Utilizar un cepillo de dientes y alcohol isopropílico
Uno de los métodos más sencillos para limpiar el fundente de una PCB consiste en utilizar un cepillo de dientes y alcohol isopropílico. He aquí cómo hacerlo:
- Sumerge un cepillo de dientes limpio en una solución de alcohol isopropílico o acetona.
- Sacuda el cepillo unas cuantas veces para eliminar el exceso de solución disolvente.
- Frote suavemente el fundente sobre la PCB con el cepillo de dientes humedecido. El alcohol isopropílico o la acetona disolverán el fundente. Tenga cuidado de no aplicar demasiada presión, ya que podría romper los puntos de soldadura.
- Repita este paso si es necesario hasta eliminar todo el fundente.
- Una vez eliminado todo el fundente, limpie la zona ahora limpia con un trapo seco. Limpie el cepillo en agua destilada. Deje que la placa de circuito impreso se seque y, a continuación, sople los restos de polvo de fundente con aire comprimido.
Utilizar un pincel ácido
También se puede utilizar un cepillo ácido para limpiar el fundente de una placa de circuito impreso. Este es el procedimiento:
- Corta el cepillo de ácido para angular las cerdas y dejar un lado más corto y otro más largo. Lo ideal es que el lado más corto sirva para fregar, mientras que el más largo debe eliminar el fundente de los lugares de difícil acceso.
- Humedezca el cepillo en la solución de disolvente y frote suavemente los residuos de fundente de la placa. También puede mojar directamente la zona de fundente.
- Limpie la zona limpiada para secar el exceso de disolvente. El alcohol isopropílico se evapora en segundos, por lo que no hay que preocuparse por secar demasiado la placa.
Uso de Poly Clens
Poly Clens es un producto diseñado específicamente para limpiar el fundente de las placas de circuito impreso. A continuación se explica cómo utilizarlo:
- Ponga una cantidad suficiente de solución de Poly Clens en un recipiente.
- Sumerja la placa montada en la solución mientras la agita suavemente durante unos 30 segundos.
- Enjuague la placa de circuito con agua destilada una vez eliminado el fundente.
- Seque la placa de circuito impreso con una pistola de calor.
Este método es sencillo, ya que no tiene que fregar nada con un cepillo. La solución Poly Clens hará todo el trabajo por usted.
Limpieza por ultrasonidos
La limpieza por ultrasonidos es otro método que puede utilizarse para limpiar el fundente de una placa de circuito impreso. La oscilación de alta frecuencia de las ondas ultrasónicas produce un efecto de cavitación. La onda de choque de alta resistencia producida por el efecto de cavitación puede separar la suciedad en los puntos de soldadura y en las grietas finas y acelerar el proceso de disolución de esta suciedad por el líquido de limpieza.
Limpiar el fundente de las placas de circuito impreso es tan importante como terminar el propio trabajo de soldadura. Aunque uno pueda quejarse de lo desagradable que resulta la limpieza, los métodos compartidos en esta guía son más que suficientes para dar a su PCB un acabado reluciente.
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