la soldadura por ola y el nitrogeno

LA SOLDADURA POR OLA Y EL NITRÓGENO

La industria electrónica afronta multitud de cambios hoy en día, como la fabricación de dispositivos cada vez más potentes y pequeños, el empleo de soldaduras libres de plomo o de flux con química libre de limpieza, por nombrar algunos ejemplos. El uso del nitrógeno en diversas aplicaciones de esta industria permite optimizar los procesos, reducir el número de defectos y mejorar el montaje de tarjetas con circuitos electrónicos (PCB) y con circuitos integrados (IC).

El nitrógeno en la soldadura por ola

La soldadura por ola es un proceso a gran escala donde los componentes electrónicos son soldados al PCB, es decir, a la placa. El nombre se debe al uso de olas de soldadura fundida para fijar el metal de los componentes a la placa.

En este proceso, se vierte una cantidad determinada de soldadura fundida en un tanque; después, los componentes electrónicos, que ya están dispuestos sobre el PCB, atraviesan un chorro de la soldadura. El metal fundido empapa las zonas metálicas que sobresalen de la placa estableciendo así las conexiones eléctricas. Se trata de un proceso muy ágil con el potencial de crear productos electrónicos de calidad superior a aquellos soldados manualmente.

La soldadura por ola cuenta con tres etapas:

1. Etapa de aplicación del flux. El flux es un compuesto químico con la capacidad de eliminar la oxidación cuando se le aplica calor. Además, también favorece la formación de una capa metálica entre la soldadura y los componentes electrónicos, previene la reoxidación y ayuda a distribuir el calor de forma uniforme por toda la soldadura.
2. Etapa de precalentamiento. En esta fase, se aplica aire caliente sobre la placa para aumentar su temperatura y prevenir así el shock térmico, un fenómeno que se produce cuando el PCB recibe bruscamente la ola de soldadura fundida a alta temperatura. Este calor también activa el flux y evapora los solventes que contiene.
3. Etapa de soldadura. La placa se desplaza sobre un tanque que contiene el material de soldadura fundido. Este material oscila en forma de olas intermitentes en la superficie del tanque y estas olas entran en contacto con el reverso del PCB. Es importante controlar con precisión la altura de las olas para que la soldadura fundida se aplique en la zona correcta y no salpique la parte de arriba de la placa o en otros puntos donde, sencillamente, no es necesario aplicar soldadura.

Es en esta tercera etapa, en la soldadura, donde el nitrógeno juega un papel fundamental. Y es que este proceso debe realizarse en una atmósfera de gas inerte para mejorar la calidad de las uniones componente-placa. Este gas también ayuda a reducir la oxidación, además de aportar otros beneficios:

• Incrementar la fuerza de las uniones
• Reducir el tiempo de mojado
• Reducción de la generación de escoria (menos limpieza)
• Reducción del volumen del flux
• Menos mantenimiento del equipo de soldadura (reducción de costes)
• Mayores cotas de eficiencia en la producción
• Reducción de los defectos

Las ventajas de generar tu propio nitrógeno

Las empresas de la industria electrónica que emplean nitrógeno de forma habitual en los procesos de soldadura por ola pueden obtener este gas de dos formas: por un lado, contratando un suministro regular en forma de botellas de nitrógeno; o, por otro lado, instalando un generador de nitrógeno en el lugar de producción.

No son pocas las ventajas de producir tu propio nitrógeno:

• Disponibilidad 24/7 y bajo demanda, N2 siempre que lo necesites.
• Costes operativos más bajos y escalables. Al prescindir del suministro de nitrógeno y su respectivo transporte (cuyo precio fluctúa), es posible calcular presupuestos mucho más estables.
• Los generadores de nitrógeno son fácilmente integrables en los sistemas de aire comprimido ya existentes.
• No hay pérdidas por evaporación.
• Se reduce la huella de carbono de la empresa. Suprimiendo el tránsito de camiones de reparto permite reducir el impacto medioambiental, además de aliviar la circulación en las instalaciones.
• Se eliminan todos los riesgos asociados a la manipulación de cilindros de alta presión.