Las 3 principales causas y contramedidas de las deficiencias de pasta de soldadura en el diseño de placas de circuito impreso

Las deficiencias de la pasta de soldadura en el diseño de una placa de circuito impreso pueden deberse a varias causas y medidas correctivas. Entre ellas se encuentran las juntas de soldadura frías, la colocación imprecisa, el exceso de calor durante la soldadura y las fugas químicas. He aquí algunas de las causas más comunes y cómo resolverlas.

Uniones soldadas en frío

Para evitar la formación de juntas de soldadura frías, los diseñadores de placas de circuito impreso deben diseñar la placa de manera que todos los componentes estén colocados en orientaciones similares y tengan buenas huellas de componentes. Esto ayuda a evitar problemas de desequilibrios térmicos y asimetría en las juntas de soldadura. También es importante diseñar las placas de circuito impreso de forma que cada componente se coloque en una almohadilla en forma de D. También es importante evitar el uso de componentes altos, ya que crean zonas frías en el diseño de la PCB. Además, es más probable que los componentes situados cerca del borde de la placa se calienten más que los situados en el centro.

Una unión soldada defectuosa puede ser el resultado de diversos factores, como la falta de fundente o una unión mal adherida. Un área de trabajo limpia es esencial para una buena calidad de la unión soldada. También es importante volver a estañar la punta de soldadura para evitar la oxidación.

Fugas químicas

Si es usted diseñador de placas de circuito impreso, quizá le interese saber cómo evitar las fugas químicas. Este problema está causado por las bolas de soldadura, que aparecen como pequeñas esferas de soldadura que se adhieren a la superficie del laminado, la resistencia o el conductor de una PCB. Debido al calor generado, la humedad próxima a los orificios pasantes de una PCB puede convertirse en vapor y extruir la soldadura.

El puente de soldadura es otro problema causado por una deficiencia de pasta de soldadura. Cuando la soldadura no puede separarse de un conductor antes de solidificarse, se forma un cortocircuito. Aunque los cortocircuitos suelen ser invisibles, pueden causar estragos en un componente. Hay varios factores que pueden causar este problema, como el número de patillas de una placa de circuito impreso, la distancia entre ellas y el ajuste del horno de reflujo. En algunos casos, un cambio de materiales también puede provocar puentes de soldadura.

Demasiado calor durante la soldadura

La pasta de soldadura puede ser propensa a deformarse cuando alcanza cierta temperatura durante la soldadura. Demasiado calor durante la soldadura puede provocar la formación de bolas de soldadura y deformaciones discretas. Un exceso de pasta de soldadura también puede provocar una desgasificación excesiva del fundente. Estos factores pueden contribuir a la formación de bolas de soldadura y deformidades en el diseño de PCB.

La pasta de soldadura nunca debe interactuar con la humedad. La máscara de soldadura debe colocarse correctamente y el fondo del esténcil debe limpiarse con regularidad. Otro error común en el diseño de PCB es el conocido como efecto lápida, o "efecto Manhattan", causado por desequilibrios de fuerza durante la soldadura. El efecto se asemeja a la forma de una lápida en un cementerio. Sin embargo, representa un diseño de PCB defectuoso con un circuito abierto.

Limpiar bien el material después de taladrar

La deficiencia de pasta de soldadura es el resultado de una limpieza inadecuada del material después del taladrado. El hilo de soldadura debe estar a la temperatura correcta y lo ideal es que esté completamente humedecido con las almohadillas y las patillas. Si la soldadura no se humedece adecuadamente, puede provocar la formación de un puente de soldadura u otros defectos. Se necesita la cantidad adecuada de soldadura para humedecer uniformemente las almohadillas y las patillas. Si no es así, puede formarse una capa de óxido metálico en el objeto unido. Esto puede solucionarse limpiando bien el material y utilizando el soldador adecuado.

Una soldadura insuficiente puede causar varios problemas en la placa de circuito. Una soldadura inadecuada puede causar un agujero de arena, una línea rota, un "agujero soplado" o un "vacío en la junta de soldadura". Una pasta de soldadura insuficiente también puede provocar la eliminación del estaño de los componentes. Es esencial evitar estos problemas siguiendo el proceso de diseño de la placa de circuito impreso.

Medidas preventivas

Los puentes de soldadura se producen cuando la soldadura entra en un espacio que no debería. Los puentes de soldadura pueden evitarse utilizando cables de componentes más grandes. Cuando las almohadillas son demasiado pequeñas, la soldadura tiene que mojar un área mayor y fluir un volumen menor por el cable. El resultado son bolas de soldadura que provocan cortocircuitos. Es importante colocar los pads en las posiciones óptimas y utilizar la pasta de soldadura adecuada en el proceso de soldadura.

La falta de pasta de soldadura en la placa también puede hacer que los cables de los componentes estén más calientes que las almohadillas, ya que los cables de los componentes tienen menos masa térmica y un mayor flujo de aire a su alrededor. Aumentar el tiempo de remojo de la pasta de soldadura evitará este problema e igualará las temperaturas en todo el conjunto. También reduce la tendencia de la soldadura a fluir hacia superficies más calientes. Otro método de prevención consiste en optimizar el diseño del esténcil para minimizar la cantidad de pasta de soldadura en las zonas problemáticas. Además de utilizar un esténcil, asegurarse de que los componentes no están dañados antes de su colocación puede ayudar a reducir la pasta de soldadura en las zonas problemáticas. También puede utilizarse el equilibrado de cobre para igualar el calentamiento y el enfriamiento de la placa de circuito impreso.