¿Qué es la soldadura por reflujo? El perfil de temperatura explicado, con plomo vs. sin plomo, fuentes de error típicas y por qué el reflow es el método estándar para SMD.
¿Qué es la soldadura por reflujo?
La soldadura por reflujo (en inglés: Reflow Soldering) es el método de soldadura estándar para el montaje SMD. Se aplica pasta de soldadura sobre la placa de circuito impreso, se colocan los componentes encima y luego se calienta de forma controlada en un horno de reflujo hasta que la pasta se funde y forma una conexión de soldadura permanente.
Este procedimiento es rápido, preciso y reproducible – ideal para la producción en serie automatizada. Todos los componentes SMD de una placa se sueldan simultáneamente en un solo paso por el horno.
El perfil de temperatura (perfil de reflujo)
La clave para una soldadura por reflujo exitosa es el perfil de temperatura. Define cómo evoluciona la temperatura a lo largo del tiempo y consta de cuatro fases:
1. Zona de precalentamiento (Preheat) – 25 °C → 150 °C
- Calentamiento lento de 1 a 3 °C por segundo
- Evaporación de los disolventes de la pasta de soldadura
- Previene el choque térmico en componentes sensibles
2. Zona de equilibrio (Soak) – 150 °C → 200 °C
- 60 a 120 segundos a nivel constante
- Todas las áreas de la placa alcanzan una temperatura uniforme
- El flux se activa y limpia las superficies metálicas
3. Zona de reflujo (Peak) – 200 °C → 245 °C (sin plomo)
- La pasta de soldadura se funde y humecta los pads y las terminaciones de los componentes
- Tiempo sobre liquidus (TAL): 40–90 segundos
- Temperatura pico: 235–245 °C (sin plomo) o 210–225 °C (con plomo)
4. Zona de enfriamiento (Cooling) – 245 °C → 25 °C
- Enfriamiento controlado a máx. 4 °C por segundo
- La soldadura se solidifica y forma una estructura cristalina
- Un enfriamiento demasiado rápido puede causar fisuras
Con plomo vs. sin plomo
En la fabricación electrónica moderna existen dos aleaciones de soldadura:
| Propiedad | Con plomo (SnPb) | Sin plomo (SAC305) |
|---|---|---|
| Aleación | Sn63/Pb37 | Sn96,5/Ag3,0/Cu0,5 |
| Punto de fusión | 183 °C | 217–220 °C |
| Temperatura pico | 210–225 °C | 235–245 °C |
| Humectación | Muy buena | Buena |
| Tasa de defectos | Más baja | Más alta (Tombstoning, Voids) |
| Regulación | Restringido por RoHS | Conforme con RoHS |
| Uso | Militar, médico (excepciones) | Estándar (obligatorio CE) |
En Europa, la directiva RoHS está en vigor desde 2006 – la soldadura sin plomo es el estándar. Existen excepciones para tecnología médica, militar y ciertas aplicaciones de alta fiabilidad.
Fuentes de error típicas en la soldadura por reflujo
- Tombstoning: Los componentes pasivos pequeños se levantan verticalmente → Causa: layout asimétrico o pasta de soldadura desigual
- Puentes de soldadura: Cortocircuitos entre pads adyacentes → Causa: exceso de pasta de soldadura o separación insuficiente entre pads
- Soldaduras frías: Superficie mate y granulada → Causa: temperatura pico demasiado baja o TAL demasiado corto
- Voids (cavidades): Huecos en la unión de soldadura → Causa: desgasificación, velocidad de calentamiento demasiado rápida
- Deformación (Warpage): La placa o el encapsulado BGA se deforma → Causa: calentamiento desigual
- Head-in-Pillow: La bola BGA no se fusiona con la pasta de soldadura → Causa: deformación + superficies oxidadas
Mediante un perfil de reflujo optimizado, mantenimiento regular del horno y un control SPI preciso, estos defectos pueden evitarse de forma fiable.
Buenas prácticas para la soldadura por reflujo
Los proveedores EMS modernos utilizan hornos de reflujo con atmósfera de nitrógeno. Esto previene la oxidación y mejora la humectación – especialmente importante para la soldadura sin plomo.
- Perfiles individuales: Cada producto recibe un perfil de temperatura personalizado
- Registro de perfil: La documentación completa de cada paso por el horno garantiza la trazabilidad
- SPI antes del horno: La inspección 3D de la pasta de soldadura asegura que solo las placas correctamente aplicadas entren en el horno
- AOI después del horno: Cada unión de soldadura es inspeccionada automáticamente de forma óptica
Al elegir su socio de fabricación, asegúrese de que estas medidas de calidad estén implementadas como estándar.
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