Asegúrate de limpiar tu flux sin limpieza

El flux sin limpieza se ha vuelto popular debido a su conveniencia. Sin embargo, a pesar de su nombre, la pregunta de si realmente se debe dejar el flux sin limpieza en la PCB después del ensamblaje es un tema de debate continuo. Esto se aplica en la soldadura manual de orificios pasantes, donde se podría usar un alambre con flux, o cuando se utilizan pastas de soldadura con partes SMD que pueden tener una formulación de flux sin limpieza.

El flux sin limpieza está diseñado para dejar un residuo inofensivo después de la soldadura ya que se supone que el residuo es no conductivo y no corrosivo. Esto eliminaría la necesidad de limpieza después de la soldadura, lo que puede ahorrar tiempo, materiales y, en última instancia, costos. Sin embargo, la decisión de limpiar o no limpiar estos residuos no es tan sencilla como podría parecer. Varios factores, incluyendo el entorno operativo de la PCB, la complejidad del ensamblaje y las preocupaciones sobre la fiabilidad a largo plazo, pueden influir en esta decisión.

Por qué se utiliza el Flux sin Limpieza

Todos los flujos utilizados en la soldadura de PCB están destinados a ayudar en el mojado eliminando la oxidación de las superficies metálicas que se van a soldar. Está diseñado para descomponerse durante el proceso de soldadura y, idealmente, debería dejar detrás un residuo mínimo. Hay tres tipos de flujo utilizados en las formulaciones de soldadura:

1. flujo con núcleo de resina
2. flujo a base de resina sin limpieza
3. flujo soluble en agua

El flujo sin limpieza está formulado para dejar muy poco residuo en el PCB después de que el proceso de soldadura haya terminado. El residuo restante debe ser no conductivo y no corrosivo, lo que permite eliminar un paso de limpieza al final del ensamblaje del PCB. Aprende más sobre varios flujos de soldadura en este artículo.

Si alguna vez has mirado una foto de un PCB antiguo que no recibió una limpieza a fondo, se puede ver lo que sucede cuando los residuos de flujo comienzan a degradarse con el tiempo. La imagen a continuación muestra un ejemplo de residuos de flujo remanentes que contribuyen a la oxidación durante largos períodos de tiempo. Los residuos de flujo son higroscópicos y formarán electrolitos conductores cuando absorban agua del aire húmedo, lo que luego conduce a una corrosión acelerada.

La imagen a continuación muestra cómo los residuos de flujo se esparcen a través de un ensamblaje durante el reflujo. Al extenderse por múltiples almohadillas de contacto, incluso con un paso conservador, surge la preocupación sobre si estos residuos crean una resistencia de aislamiento superficial reducida (SIR), o contribuyen a reacciones electroquímicas que podrían crear un cortocircuito ECM. Lee el artículo fuente en el pie de foto de la imagen a continuación para aprender más sobre este importante estudio.

La pregunta entonces se convierte en: ¿pueden surgir los mismos problemas con los residuos de flujo sin limpieza como los que vemos en residuos de flujos de colofonia estándar o flujos solubles en agua?

Por Qué La Limpieza Aún Podría Ser Necesaria

Hoy en día, se ha aceptado generalmente que la presencia de flujos de soldadura sin limpieza todavía puede contribuir a problemas de fiabilidad en ciertos entornos operativos. Los residuos de flujo sin limpieza siguen siendo higroscópicos, por lo que absorberán humedad, y pueden fluir a temperatura elevada. Esto significa que es posible, en entornos extremos o duros, que el flujo permita la migración de contaminantes o sales metálicas, lo que daría los mismos resultados de corrosión que los flujos estándar.

Sin embargo, bajo muchas condiciones normales (niveles de temperatura y humedad estándar), la mayoría de los residuos de flujo sin limpieza son no corrosivos y no conductivos. A pesar del atractivo de los flujos sin limpieza, hay varias preocupaciones de fiabilidad que podrían necesitar la limpieza de los residuos en ciertos escenarios:

Fiabilidad en aplicaciones críticas: En sectores como el aeroespacial, militar y automotriz, la fiabilidad a menudo tiene prioridad sobre el costo. Cualquier residuo de flux puede degradarse con el tiempo durante el despliegue en un ambiente hostil, lo que no solo podría afectar el rendimiento sino también llevar a fallos del equipo. Limpiar los residuos de flux es un paso sencillo que elimina un posible modo de fallo.

Diseños densos de PCB: Es posible que el diseño de su PCB tenga una alta densidad de componentes (por ejemplo, placas HDI), lo que significa que pequeñas cantidades de residuo pueden causar problemas. Estos residuos pueden crear problemas de aislamiento o absorber humedad que luego contribuye a la corrosión o cortocircuitos. Limpiar estos residuos ayuda a mantener las distancias de aislamiento y evitar cualquier fallo eléctrico potencial.

Estabilidad ambiental: Los residuos de flux pueden reaccionar de manera diferente bajo varias condiciones ambientales. Por ejemplo, en operaciones de alta temperatura, los residuos pueden sufrir degradación térmica y permitir la migración de sales u otros contaminantes, lo que contribuiría a la corrosión con el tiempo. Limpiar estos residuos elimina tales reacciones ambientales.

Cómo eliminar residuos de flux sin limpieza

Limpiar los residuos de flux sin limpieza puede parecer excesivamente conservador, pero ¿por qué correr el riesgo? En la electrónica desechable no es necesario, y eliminar el paso adicional de limpieza en el ensamblaje ayuda a que el producto se mantenga competitivo en precio. Esta es una visión inaceptable en otras áreas como aeroespacial o dispositivos médicos, donde la fiabilidad a largo plazo es lo más importante. El paso adicional de limpieza es un gasto menor comparado con el valor ganado por la fiabilidad a largo plazo del producto y la reducción de la responsabilidad por fallos.

Si decides que los residuos de flux sin limpieza deben eliminarse, hay algunos métodos para limpiar estos residuos de un ensamblaje de PCB:

• Usando un solvente
• Usando un agitador ultrasónico
• A mano o con sistemas automatizados

Limpiar los residuos remanentes de flux sin limpieza es muy simple. Durante el soldado a mano, se utiliza alcohol isopropílico (alcohol para frotar) y se seca el ensamblaje con aire forzado. Para trabajar a mayor volumen, puedes comprar aerosoles de productos químicos para limpieza de PCB que se pueden usar para eliminar residuos de flux, así como otros químicos, sin dañar los conductores expuestos ni tus componentes. Cuando se opera en un entorno de producción en volumen, se utiliza equipo especializado para limpiar los ensamblajes a medida que avanzan por la línea de producción, en lugar de limpiar todo a mano.

Para saber más, escucha nuestro podcast con Christopher Bonsell. En este episodio, Zach y Christopher discuten cómo compañías como Chemcut proporcionan a los fabricantes soluciones químicas para sus procesos, incluida la limpieza de PCBs ensamblados.

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