¿Qué es el fundente en la soldadura?

En mi primer intento de soldar, llegué a la conclusión de que era extremadamente difícil y que tendría que practicar durante años antes de dominarlo. Solo tenía un soldador de 60 vatios con mango de madera, regalo de mi padre, y una soldadura de plomo al 70%. Más tarde, descubrí que otros materiales, además del soldador y el alambre, harían que soldar fuera mucho más emocionante. Uno de estos materiales es fundente de soldadura.

Este artículo responderá todas sus preguntas sobre el fundente de soldadura y cómo puede usarlo para mejorar su experiencia de soldadura y ensamblaje de PCB.

¿Qué es el flujo?

Flujo de soldadura

El fundente es una sustancia química utilizada en el proceso de soldadura. Su función principal es eliminar el óxido o cualquier impureza de la superficie metálica que se va a unir (soldar). Aunque se presenta en diferentes texturas y medios, como pasta, líquido y seco, entre el hueco de la soldadura e incluso sobre la PCB o la superficie de la placa de cobre a soldar, su función es la misma.

La conductividad eléctrica es mayor y la unión es más resistente cuando la superficie soldada está libre de impurezas. Esta es otra razón por la que el uso de fundente en el proceso de soldadura es vital. Además, la presencia de fundente en una PCB o superficie metálica previene la formación de óxidos, lo que lo hace relevante para la conservación de una PCB o cualquier placa de cobre.       

Diferentes tipos de fundentes y aplicaciones

Cuando un ingeniero o técnico promedio piensa en fundente, piensa en una sustancia gelatinosa o pastosa que se usa para soldar. Sin embargo, en realidad, el fundente usado para soldar generalmente se clasifica en tres categorías principales: fundente de colofonia (tipo R), fundente sin limpieza y fundente soluble en agua (acuoso).

Flujo de colofonia: El tipo de fundente más común en la industria electrónica es la colofonia, obtenida a partir de resina natural o savia de pino. Los fundentes a base de colofonia, en concreto los tipos R y RMA (colofonia no activada y ligeramente activada), no son corrosivos cuando no están activos y solo se activan al aplicarles calor. Su naturaleza no corrosiva, cuando no están activados, los hace adecuados para la mayoría de los procesos de ensamblaje de PCB, y no es necesario limpiarlos de la placa tras su aplicación.

También existe el fundente de colofonia activada (tipo RA), que debe limpiarse de la placa antes de su uso. El tipo RA contiene sustancias químicas más fuertes para una eliminación de óxido más eficaz y, si no se limpia, puede causar corrosión en el circuito en el que se utiliza.

Fundente sin limpieza: Al usarse durante el proceso de soldadura o desoldadura, el flux sin limpieza deja solo un pequeño residuo. Este residuo no es corrosivo y se puede dejar en la PCB sin problema. Se usa principalmente en la electrónica moderna y ha demostrado su eficacia a lo largo de los años. Elimina eficazmente óxidos e impurezas, garantiza uniones soldadas resistentes y elimina la necesidad de limpieza adicional después de soldar o ensamblar la PCB.

Aunque el residuo que deja el fundente sin limpieza es pequeño, puede ser pegajoso, atraer polvo y otras impurezas y provocar corrosión o un cortocircuito en la PCB.

Fundente soluble en agua (acuoso): El fundente soluble en agua tiene una mayor concentración de ácido orgánico y es muy eficaz para eliminar óxido e impurezas. Una desventaja es que no puede dejarse en la placa. Debe limpiarse inmediatamente después de su aplicación, ya que la placa y los componentes que la recubren sufrirán corrosión. Sin embargo, limpiar un fundente soluble en agua de una placa es bastante fácil, ya que se disuelve en agua y se elimina fácilmente enjuagándolo con agua.

¿Qué hace el fundente de soldadura?

El fundente de soldadura es una sustancia química diseñada para preparar la superficie del metal que se va a soldar para una soldadura efectiva, y lo hace mediante:

Eliminan toda capa de óxido que se forma en la superficie al exponerse al aire. Con el tiempo, al exponer el metal al aire seco o húmedo, se oxida, y metales como el cobre comienzan a cambiar de color debido a la capa de óxido formada. Esta capa de óxido dificulta la permanencia de la soldadura fundida si no se elimina correctamente.

· Limpieza de la superficie metálica eliminando otras impurezas como aceite, polvo, suciedad y otros contaminantes.

· Reduce la tensión superficial entre la soldadura y la superficie del metal, permitiendo en consecuencia que la soldadura se extienda fácilmente y permanezca en la superficie del metal.

¿Cuál es el propósito del fundente en la soldadura?

El fundente de soldadura es fundamental para lograr una soldadura impecable y eficaz. Pero ¿cómo lo consigue si simplemente elimina impurezas? A continuación, se presentan algunas razones por las que es importante el uso de la soldadura o el ensamblaje de PCB.

· Al eliminar impurezas y contaminantes, el fundente mejora la conectividad eléctrica entre la soldadura y la superficie del metal. 

· Una superficie metálica limpia facilita una unión fuerte cuando se aplica soldadura, lo que garantiza una conexión confiable y duradera en el ensamblaje de PCB.

· Durante la soldadura manual, la aplicación de fundente hace que la soldadura fluya fácilmente donde se utiliza, haciendo en consecuencia que el proceso sea más fácil y rápido.

· Aplicar fundente antes de desoldar ayuda a que la soldadura se derrita más rápido, lo que reduce el impacto del calor en el componente que se necesita desoldar.

El fundente también ayuda a que la punta se mantenga limpia y libre de óxido. Esto reduce el tiempo de limpieza y facilita una soldadura rápida y sin estrés.

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Cómo utilizar el fundente de soldadura

El uso de fundente depende de varios factores, como la técnica empleada o el tamaño del componente a soldar. Aunque la mayoría de las soldaduras disponibles en electrónica incluyen fundente, muchas personas prefieren añadir fundente adicional para una mejor experiencia de soldadura.

Para el ensamblaje de PCB SMD, se añade pasta de soldadura (una mezcla de fundente y soldadura disuelta) a la superficie de la PCB. Al aplicar calor, tanto el fundente como la soldadura cumplen sus funciones, resultando en una unión de soldadura perfecta. Sin embargo, al desoldar un componente, se añade fundente adicional directamente a las uniones de soldadura, lo que facilita aún más la desoldadura.

Las placas de circuito impreso, por ejemplo, vienen con un revestimiento de fundente de resina que se funde al aplicar calor, pero podría ser necesario usar fundente adicional, especialmente para evitar que la soldadura fundida puentee las tiras de cobre y provoque un cortocircuito en la placa. Cuando la colocación de los componentes en la placa de circuito impreso es menos compleja, no hay que preocuparse por un cortocircuito y se puede continuar con la soldadura sin aplicar fundente adicional.

Pasta de soldadura vs. fundente de soldadura

A la mayoría de las personas a veces les resulta difícil diferenciar entre el fundente de soldadura, la pasta de soldar y la soldadura misma. Para explicar la diferencia entre los tres, primero abordemos la pregunta: ¿Qué es la pasta de soldadura? 

¿Qué es la pasta de soldadura?

Pasta de soldadura

Pasta de soldadura Es una mezcla de fundente y partículas finas de soldadura. Se utiliza principalmente en tecnología de montaje superficial (SMT) para el ensamblaje de componentes electrónicos. Se presenta en forma de pasta, de ahí su nombre. Al aplicar calor, el fundente cumple su función y la soldadura la suya, lo que los convierte en la combinación perfecta para aplicaciones de ensamblaje SMT.

La diferencia entre el fundente de soldadura y la pasta de soldadura

Cuando se aplica el fundente de soldadura a una placa, dependiendo de qué tipo de fundente sea (activado por calor o no), al activarse reacciona con la superficie del metal, elimina el óxido y cualquier otra impureza y luego se administra la soldadura por separado para realizar la unión.

Por otro lado, la pasta de soldar no requiere soldadura adicional para facilitar la unión. La soldadura se aplica a la placa justo donde se ubica la almohadilla de soldadura del componente SMD. El componente a soldar se coloca sobre la almohadilla de la PCB y se sujeta con la pasta adhesiva. Al aplicar calor (o al colocar la placa en el horno de reflujo), la soldadura se funde y fluye para crear la unión entre el componente y la almohadilla. El fundente de la pasta facilita el flujo y garantiza que no quede soldadura en la máscara de soldadura.

La diferencia entre el fundente y la pasta de soldadura radica en sus funciones. El fundente se centra en preparar la superficie metálica que se va a soldar, mientras que la pasta de soldadura no solo prepara la superficie, sino que también desempeña un papel clave en el proceso de unión.

Supongamos que he aprendido algo en más de una década de soldadura activa. En ese caso, es importante comprender que, independientemente de la habilidad con el soldador, la calidad de los materiales de soldadura y su uso siguen siendo los principales determinantes del resultado. La habilidad principal reside en seleccionar los materiales y las herramientas adecuados, y no solo en sostener el soldador en un ángulo determinado.

Si ha seguido este artículo con paciencia hasta este punto, no debería tener ningún problema para seleccionar el fundente adecuado para su PCB y sabrá exactamente cómo utilizarlo correctamente. Ahora sabe qué tipo es seguro dejar en su PCB y cuál limpiar inmediatamente. Así que la próxima vez que utilice un fundente, preste atención a la descripción y aplíquelo según las recomendaciones.