¿Cuáles Son Los Diferentes Tipos De Soldadura?

La soldadura en una placa de circuito impreso puede considerarse como un tejido conectivo. Sirve de pegamento conductor que pega los componentes al sustrato y aporta continuidad a la placa de circuito. Es difícil imaginar cómo sería la electrónica moderna sin esta cómoda aleación de bajo punto de fusión a nuestra disposición.

¿No está seguro de qué soldadura utilizar para tu proyecto? En este artículo veremos los diferentes tipos de soldadura que existen y cómo puedes elegir la soldadura adecuada para tus necesidades.

¿Cuáles Son Los Diferentes Tipos De Soldadura?

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    ¿Qué es la soldadura?

    Solder proviene de la palabra inglesa media soudur, que deriva de la palabra latina solidare, que significa "hacer sólido". Es una aleación fusible (es decir, de bajo punto de fusión) que se utiliza para unir piezas metálicas. La idea de utilizar una aleación de bajo punto de fusión para unir dos o más metales existe desde hace miles de años, pero la soldadura actual suele ser una mezcla de estaño, plomo y/o fundente.

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    Conoce los distintos tipos de soldadura

    Hay tantos tipos de soldadura disponibles en el mercado hoy en día que puede ser desalentador elegir la correcta para tu proyecto. Afortunadamente, sólo hay tres categorías principales de soldaduras que puedes utilizar para limitar tu búsqueda:

    • La soldadura con plomo fue la que inició la revolución electrónica. La mezcla más común es una mezcla 60/40 (estaño/plomo) con un punto de fusión de entre 180 y 190 ºC. Conocida coloquialmente como soldadura blanda, el estaño se selecciona por su menor punto de fusión, mientras que el plomo se utiliza para inhibir el crecimiento de los bigotes de estaño. Cuanto mayor sea la concentración de estaño, mayor será la resistencia a la tracción y al cizallamiento.
    • Las soldaduras sin plomo empezaron a despuntar cuando la UE empezó a restringir la inclusión de plomo en los productos electrónicos de consumo. En EE.UU., los fabricantes podían recibir beneficios fiscales por utilizar soldaduras sin plomo. Los bigotes de estaño pueden mitigarse mediante nuevas técnicas de recocido, la incorporación de aditivos como el níquel y el uso de revestimientos conformados. Las soldaduras sin plomo suelen tener un punto de fusión más alto que las convencionales.
    • La soldadura con núcleo de fundente se vende como una bobina de "alambre" con un agente reductor en el núcleo. El fundente se libera durante la soldadura y reduce (invierte la oxidación) el metal en el punto de contacto para ofrecer una conexión eléctrica más limpia. También mejora las propiedades de humectación de la soldadura. En electrónica, el fundente suele ser colofonia. Los fundentes ácidos son para la reparación de metales y la fontanería, y no deben utilizarse en la electrónica.
    • Soldaduras de aleación de plata: Las soldaduras de aleación de plata pueden ser soldaduras sin plomo o con plomo. En los primeros años, sólo se añadía plata a las soldaduras de aleación con plomo. Esto se hacía para evitar un efecto llamado migración de la plata.
      *La plata presente en el revestimiento de plata entra en la soldadura. Si esta soldadura se aplica a los metales antes de soldarlos, hace que las uniones sean frágiles y propensas a romperse.
      *Las soldaduras de aleación de plata vienen en diferentes proporciones de plata, plomo y otras aleaciones. El coste de estas soldaduras depende de la proporción de estas aleaciones.

    Comprender las mezclas de soldadura

    ¿Recuerda los tres materiales principales de la soldadura: plomo, estaño y fundente? Hay innumerables variedades de soldadura disponibles en el mercado basadas en las proporciones relativas de estos materiales.

    Para complicar aún más las cosas, también hay aditivos y otros metales que pueden añadirse para dar a la soldadura ciertas propiedades o mejorar su conductividad. A continuación, te presentamos algunos ejemplos de aditivos para aleaciones y su función:

    • El antimonio aumenta la resistencia mecánica sin reducir la humectabilidad, a la vez que evita la plaga de estaño.
    • El bismuto reduce significativamente el punto de fusión y mejora la humectabilidad. Inhibe el crecimiento de los bigotes de estaño.
    • El cobre disminuye el punto de fusión y mejora las propiedades de humectación en estado fundido.
    • El indio baja el punto de fusión, mejora la ductilidad y se utiliza para soldar al oro o para aplicaciones criogénicas debido a su gran resistencia a los cambios de temperatura. Las aleaciones de indio son caras y propensas a la corrosión.
    • El níquel en la aleación de soldadura puede proteger la capa UBM (under bump metallization) de la disolución.
    • La plata proporciona resistencia mecánica, pero con menor ductilidad que el plomo. Puede mejorar la resistencia a la fatiga de los ciclos térmicos en las soldaduras sin plomo.

    Es importante tener en cuenta la posible corrosión galvánica o la fragilidad causada por la puesta en contacto de metales distintos al elegir las mezclas de soldadura. La gran variedad de mezclas de soldadura puede ayudarle a encontrar la combinación adecuada de propiedades para su dispositivo electrónico.

    A menudo es la combinación específica de elementos en una mezcla de soldadura la que puede utilizarse para obtener un determinado resultado.

    Por ejemplo, la soldadura normalmente se funde dentro de un rango determinado, pero una mezcla eutéctica como Sn63Pb37 se funde exactamente a 183°C. El In70Pb30 es compatible con los contactos de oro (baja lixiviación del oro) y tiene una gran resistencia a la fatiga bajo ciclos térmicos.

    El SAC (Sn-Ag-Cu) es una soldadura sin plomo muy popular en Japón para la soldadura por reflujo y la soldadura por ola, un proceso de soldadura en masa en el que la placa de circuito se pasa por encima de una bandeja de soldadura fundida. Las ondas se extienden sobre la placa, soldando los componentes.

    Todo depende de lo que se quiera hacer, de las propiedades que se busquen y de las normas que deba cumplir el producto electrónico (por ejemplo, resistencia a la corrosión, resistencia térmica, etc.).

    Tipos de soldaduras según el tipo de núcleo

    En función del tipo de núcleo, las soldaduras se clasifican en tres tipos diferentes. Son los siguientes,

    Soldadura de núcleo ácido

    En esta soldadura de núcleo ácido, la soldadura se presenta en forma de hilos que se enrollan sobre un núcleo hueco. El núcleo hueco está formado por un fundente de base ácida que es agresivo y fuerte.

    El fundente a base de ácido es eficaz para eliminar la capa de óxido metálico que se forma en la superficie del metal. Además, también evita que el metal se siga oxidando. Como resultado, produce uniones que son sólidas y no se rompen.

    Estas soldaduras se utilizan para unir acero y otros metales. Pero hay que limpiar los restos de fundente después de soldar para evitar la corrosión de los metales.

    Las soldaduras con núcleo ácido se utilizan principalmente para unir tuberías de cobre y chapas metálicas en aplicaciones de fontanería.

    Soldadura con núcleo de colofonia

    Al igual que la soldadura con núcleo ácido, la soldadura con núcleo de colofonia también tiene un núcleo hueco presente en el interior del hilo de soldadura. La única diferencia es que esta soldadura utiliza un fundente suave que está hecho de colofonia.

    La principal ventaja de este fundente es que sus residuos no causan corrosión. Por lo tanto, es el más utilizado en la soldadura de aparatos eléctricos porque es difícil eliminar los residuos en las conexiones eléctricas.

    Soldadura de núcleo sólido

    La soldadura de núcleo sólido utiliza un hilo sólido que contiene la aleación o el material de soldadura, en lugar de un núcleo hueco. No contienen fundente. Hay que aplicar el fundente por separado si se utiliza esta soldadura.

    Tipos de soldadura por factor de forma

    Los hilos de soldadura enrollados en una bobina son la forma más común de soldadura. Pero, además de ésta, hay muchas otras formas de soldadura.

    Las otras formas de soldadura más comunes son las tiras de soldadura, los gránulos de soldadura, las varillas de soldadura, las láminas de soldadura, los anillos de soldadura y las cintas de soldadura. La forma de soldadura se elige en función de la aplicación y del tipo de metal que se vaya a soldar.

    Aparte de éstas, existen arandelas de soldadura precintadas que pueden automatizar el proceso de soldadura de los componentes con orificios pasantes en el caso de la electrónica.

    Tipos de soldadura según su aplicación

    La soldadura encuentra su aplicación más habitual en el campo de la fontanería y las aplicaciones.

    Además de éstas, la soldadura se utiliza en la reparación de aviones, radiaciones, automóviles y hogares. Sin embargo, las soldaduras tienen que cumplir ciertas condiciones para ser utilizadas en operaciones de soldadura en estos campos.

    Por ejemplo, las soldaduras para aeronaves tienen que ser capaces de soportar las vibraciones y los ciclos térmicos. En el caso de las reparaciones por radiación, las soldaduras de automoción se utilizan para sellar fugas en los intercambiadores de calor del refrigerante de los vehículos.

    También hay algunas soldaduras especializadas que se desarrollan para soldar metales específicos. Las soldaduras normales no son tan eficaces para soldar estos metales. Ejemplos de este tipo de soldaduras son las de aluminio y las de hierro fundido.

    Preguntas frecuentes

    1. ¿Cuáles son los tres tipos principales de soldadura?

    Los tres tipos principales de soldaduras son las soldaduras sin plomo, las soldaduras con plomo y las soldaduras con núcleo de fundente. Existe otro tipo conocido como soldadura de aleación de plata. Estos tipos se fabrican a partir de la composición de las aleaciones. Aparte de esto, hay otros tipos de soldadura dependiendo de la forma, el estilo de núcleo y la aplicación.

    2. ¿Cuál es el tipo de soldadura más resistente?

    La soldadura con una mezcla de aleación de 60% de estaño y 40% de plomo crea la unión más fuerte al soldar metales. Además, es fácil de trabajar debido a su bajo punto de fusión. Sin embargo, el inconveniente es que es cara.

    Lee: Cómo Soldar Matrices De Bolas ¿Qué Es Un Ball Grid Array?

    3. ¿Cuál es la diferencia entre la soldadura de plata y la soldadura normal?

    La soldadura de plata contiene más de un 45% de plata. Puede ser a base de plomo o sin plomo. Las soldaduras de plata se utilizan para evitar un efecto llamado mitigación de la plata. Es más fuerte que la soldadura normal y se utiliza en uniones mecánicas. La soldadura de plata tiene un punto de fusión alto y, por lo tanto, no se puede utilizar para unir metales que tienen un punto de fusión bajo.

    4. ¿Cuál es la mejor soldadura para la electrónica?

    La mejor soldadura para la electrónica es la de núcleo de colofonia sin plomo. Esta soldadura está compuesta por aleaciones de estaño y cobre en una proporción de 60:40. También se puede utilizar plomo en lugar de cobre. Pero no lo recomendamos porque el plomo es peligroso para la salud.

    Conclusión

    En resumen, existen tres tipos principales de soldaduras: con plomo, sin plomo y con fundente. Las soldaduras con plomo son las que mejor se entienden, son fiables y se prefieren en aplicaciones de misión crítica como la electrónica aeroespacial o médica.

    Las soldaduras sin plomo están disponibles para la electrónica que debe cumplir requisitos sanitarios y medioambientales. Y las soldaduras con fundente contienen un agente reductor de colofonia en el núcleo que se libera durante la soldadura eliminando la oxidación del lugar de unión.

    Para la mayoría de las aplicaciones de los aficionados, su soldadura estándar Sn60Pb40 está bien. Si lo que se busca es mejorar la mano de obra en la planta de fabricación, puede merecer la pena explorar las mezclas que presentan una mejor humectación o puntos de fusión eutécticos convenientes.

    La elección de la mezcla adecuada consiste en identificar los requisitos que debe cumplir, encontrar las propiedades adecuadas para satisfacerlos y optimizar el coste. Elija la mejor soldadura para sus necesidades.

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