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Saldatura manuale a stagno.
Suggerimenti per utilizzare al meglio le punte saldanti e dissaldanti per aumentarne le prestazioni e la durata nel tempo
Aggiornato a martedì - 22/02/2011

TECNICA DI SALDATURA A STAGNO altrimenti detta BRASATURA
Una buona saldatura manuale è componente importante del controllo di processo di lavorazione. A sua volta un buon controllo di processo è l'unica cosa che può assicurare l'affidabilità della produzione, l'aumento della produttività e la diminuzione degli scarti. Questa serie di suggerimenti intende essere di utilità nell'identificare i punti essenziali che consentiranno di utilizzare al meglio le tecniche di saldatura manuale per migliorare le prestazioni delle punte e di conseguenza aumentarne la durata.
Tutto quello che andremo a spiegare qui di seguito, ha la medesima validità di concetto anche per l'utilizzo e la manutenzione delle stazioni dissaldanti, onde dare maggior vita alle punte dissaldanti.
Gli argomenti trattati sono i seguenti
Scelta delle punte Scelta temperature Scelta flussanti  Tecniche di base Manutenzione
SCELTA DELLE PUNTE
E' molto importante scegliere la giusta geometria della punta in funzione del lavoro da svolgere e di ogni singola applicazione. Una corretta geometria assicura efficienza trasmettendo sul giunto da saldare il massimo possibile della potenza calorica e aiuta ad aumentare notevolmente la durata della punta.
 Massimizzare il contatto significa trasmettere la massima potenza calorica.
 Ricordare che la trasmissione del calore NON viene aiutata da movimenti strani della punta sul giunto.
 Usare una punta troppo piccola aumenta i tempi, non trasferisce efficientemente il calore, usura la punta e potrebbe danneggiare i componenti a causa del prolungato calore.
 Usare una punta troppo grande può danneggiare il circuito stampato e causare corrosione nella punta, simili a buchi.
 Esempio di punte piccola, giusta e grande
Per quanto riguarda poi la lunghezza della punta
In generale le punte corte trasmettono il calore in modo più efficiente, tuttavia tenere presente anche quanto segue
 Punte corte con geometria larga vanno bene per carichi pesanti e non per fine pitch rework.
 Per passi fini (es: QFP 20mil) la più adatta è una punta lunga e fine, anche per agevolare l'accessibilità ai punti di saldatura
 Con punte lunghe e fini bisognerà adattarsi al fatto che la trasmissione del calore sarà meno efficiente.
 In genere le punte molto grosse hanno più placcatura e resistono di più alle abrasioni.
Usare Punte con geometria speciale
Per applicazioni specifiche SMT, come ad esempio saldature multi-lead o pulizia di piazzole, meglio avvalersi di geometrie appositamente sviluppate per queste applicazioni piuttosto che logorare una normale punta per un lavoro ad essa inadeguato.
SCELTA DELLE TEMPERATURE
Perchè la temperatura è importante?
Ciò che si vuole è massimizzare l'efficienza termica utilizzando la temperatura più bassa possibile in modo da prevenire possibili danni alle schede ed ai componenti.
Aumentare le temperature dovrebbe essere un accorgimento usato solo come ultima risorsa e solo quando davvero indispensabile.
Scegliere la temperatura più bassa possibile
In generale la grande efficienza termica della tecnologia Smart Heat consente di lavorare a temperature più basse di quelle utilizzate con saldatori convenzionali. Si può iniziare con una punta media se la scheda non ha troppi strati o punti di massa. Per circuiti molto delicati (as esempio i flessibili) e componenti termosensibili, nonché quando si usano leghe a basso fondente come ad esempio quelle a base di Indio, una punta piccola è la più adatta. Se invece utilizzate grandi multistrato o leghe Lead Free che fondono a temperature particolarmente alte, una punta grande potrà essere utile in tante occasioni.
Nelle considerazioni è importante includere anche quelle relative ai flussanti utilizzati.
Se si usano flussanti No-Clean le punte a bassa temperatura eviteranno il problema della rapida evaporazione di quella poca quantità di attivatori presenti in questo tipo di flussanti. Se invece si usano flussanti RMA allora ci si può permettere di usare temperature un pò più elevate. Nella tabella sono riportate le relazioni di base tra i tipi di flussanti, di scheda (PCB) e di serie di temperature delle punte. Chiaramente i risultati dipenderanno anche da altri fattori e dalle varie condizioni operative.
  Flussante tipo RMA Flussante no clean Flussante liquido
Multilayer PCB Punta grossa 700    
Standard PCB   Punta media 600  
Sottile e Chip PCB     Punta piccola 500
SCELTA DEI FLUSSANTI
Anche la scelta del flussante è importante nel controllo di lavorazione. Il flussante è un materiale indicato per minimizzare le ossidazioni sul giunto saldato ed aiutare il trasferimento del calore.
In generale ci sono varie categorie di flussante.
 Clean (RMA): una categoria molto tradizionale di flussante. RMA ha un maggiore contenuto acido.
 No-Clean: il più utizzato attualmente. A parità di volume del filo contiene minori quantità di contenuti acidi.
 OA (Aqueous): gli acidi nei flussanti OA sono inorganici e più attivi di quelli presenti bei flussanti RMA.
Il flussante influisce sulla operatività
 Il tipo Clean (RMA) lascia residui e richiede una profonda opera di pulizia dei PCB.
 Il tipo No-Clean lascia molti meno residui. Dopo piccole operazioni di touch-up la pulizia delle schede può non essere necessaria, tuttavia richiede altri accorgimenti. Con i No-Clean bisogna utilizzare la temperatura di lavoro più bassa possibile per non perdere i vantaggi offerti dal flussante e per non ridurre considerevolmente la vita delle punte.
Il flussante influisce sulla vita delle punte di saldatura
 Il tipo RMA è il migliore per quanto riguarda la durata della punta. Esso rimane più a lungo sulla punta date le sue caratteristiche di particolare consistenza, proteggendo quindi la punta dalle ossidazioni.
 Il tipo No-Clean non aiuta la punta a durare nel tempo poiché "sparisce" velocemente al contatto con le temperature e quindi la punta è più facilmente soggetta ad ossidarsi.
Se siete abituati ad aggiungere flussante durante la saldatura significa che quelli contenuti nel filo che usate non sono sufficienti. Di solito il filo utilizzato per saldature, contiene flussante a sufficienza e non occorre aggiungerne.
Con fili di stagno molto sottili, ad esempio per applicazioni SMD / SMT, potrebbe essere utile aggiungerne, ma fatelo con parsimonia poiché:
 Troppo flussante produrrà una contaminazione della scheda
 Troppo flussante aggredirà più velocemente la placcatura della punta riducendone la durata
TECNICA DI BASE : COME SALDARE
La saldatura è un processo che consiste nel riscaldare due materiali (una piazzola ed un reoforo) e fondere una lega saldante per formare un giunto. Quando il giunto si raffredda si forma una connessione elettrica e meccanica tra piazzola e reoforo.
 Selezionare la corretta geometria della punta e la corretta temperatura.
 Pulire frequentemente la punta su una spugnetta pulita ed inumidita con acqua deionizzata, quella distillata è ottima.
 Mettere la punta in contatto simultaneamente con la piazzola ed il terminale.
 Fate appoggiare e quindi fluire la lega saldante (comunemente chiamata stagno) sul giunto e non sulla punta. Continuare ad appoggiare il filo di lega saldante direttamente sulla punta causerà erosione della placcatura e l'apertura di un buco sulla punta.
 Mantenere la punta in posizione sino a che la lega saldante non sia completamente fluida ed abbia riempito il giunto.
 Non muovere la punta (ad esempio strisciandola o premendola contro il reoforo o la piazzola).
 Terminato il lavoro di saldatura pulire la punta sulla apposita spugnetta inumidita con acqua distillata e stagnare la punta prima di spegnere il saldatore.
MANTENERE IN BUONE CONDIZIONI LE PUNTE
Ci sono quattro aspetti base da considerare
Cose da NON fare mai il riscaldatore la placcatura delle punte l'aver cura delle punte
Cose da NON fare mai
 NON utilizzare strumenti inadatti per rimuovere le punte, ma solo gli appositi utensili in dotazione.
 NON battere le punte su superfici dure ed evitare di farle cadere al suolo.
 NON percuotere mai le punte per togliere lo stagno dalle stesse, pulirle invece sulle spugnette bagnate.
 NON utilizzate mai carta abrasiva (carta vetrata) per la rimozione delle scorie, pulirle invece delicatamente con l'apposita spazzola.
Il riscaldatore :
E' il classico saldatore, è composto dal cavo di alimentazione, da una impugnatura, da un elemento riscaldante (la resistenza) che serve a portare in temperatura la punta.
Esistono vari tipi di riscaldatori :
 I più economici sono da scartare perché impediscono di adottare gli accorgimenti oggetto di questa trattazione in quanto hanno una potenza fissa e non permettono la regolazione della temperatura.
  Stazione analogica di saldatura con regolazione della temperatura secondo una scala graduata prefissata.
  Stazione digitale di saldatura con regolazione della temperatura e display per il controllo fine del suo valore.
La placcatura delle punte
La vita di una punta dipende dalla durata della placcatura e quest'ultima è largamente influenzata dalle applicazioni, dai tipi di flussante e dalle tecniche adottate dall'operatore.
Il degrado della placcatura può essere diviso in quattro categorie
Rottura / Logorio Corrosione Dewetting / Punta Asciutta Consumo / Abrasione
Rottura / Logorio eccessivo
Causa : uso non corretto o eccessiva pressione applicata sulla punta durante la saldatura
Risultato : la placcatura si rompe e lo stagno dissolve il nucleo di rame così esposto
Prevenzione : selezionare la giusta geometria ed usare la punta in modo appropriato 
Corrosione
Causa : interazione della lega saldante, dei flussanti e delle correnti ioniche / statiche che si generano durante la saldatura
Risultato : la placcatura viene perforata, e lentamente si stacca dalla punta finché non viene strappata via
Prevenzione : usare flussanti RMA, pulire frequentemente le punte sulle apposite spugnetta umide
Dewetting / punta asciutta
E' il caso più frequente nella saldatura, la punta del saldatore non è più bagnabile dalla lega saldante, se ci si appoggia il filo di stagno questo fonde formando una pallina che non aderisce più alla punta del saldatore e cade.
Causa : Ossidazione della placcatura a causa delle temperature troppo elevate. Questo è il problema più frequente con l'utilizzo di lega saldante povera di piombo.
Risultato : la lega saldante non aderisce più alla superficie di lavoro della punta, e la trasmissione del calore diventa quindi inefficace.
Prevenzione : pulizia regolare e stagnatura delle punte prima di riporle. Saldare alle temperature più basse possibili.
Consumo / Abrasione
Causa : normale consumo durante l'utilizzo.
Risultato : il normale consumo della punta è l'unica condizione di degrado ritenuta accettabile e per la quale non ci sono soluzioni. E' normale che le punte vadano sostituite con una frequenza variabile in funzione delle varie applicazioni e dei loro utilizzi.
Prevenzione : non attuabile, unica possibilità è ridurre i consumi al minimo possibile tramite gli accorgimenti qui citati
Aver cura delle punte
mentre si salda
Appoggiare il filo saldante sul reoforo del componente e sulla piazzola, non direttamente sulla punta
 Non applicare eccessiva pressione durante la saldatura
 Non piegare il reoforo spingendo con la punta
 Non deformare con utensili la geometria della punta
Aver cura delle punte
pulizia e stagnatura
 Usare una  spugnetta  pulita ed inumidita con acqua deionizzata
 Non usare spugne contenenti solfati o detergenti, esistono in commercio spugnette adatte allo scopo ad un costo irrisorio.
 Usare delicatamente l'apposita  spazzola per rimuovere eventuali tracce di residui sul colletto della punta.
 Usare lega contenente flussante RMA per stagnare le punte quando non sono in uso.
Aver cura delle punte
dopo il lavoro
 Non far cadere o battere le punte su superfici dure.
 Pulire e poi stagnare le punte prima di riporle.
 Spegnere sempre il saldatore quando non lo si usa.
Riepilogo dei materiali descritti in questa scheda e loro reperibilità
Punta piccola Punta piccola per saldature a stagno li trovi a questo link
Punta grande Punta grande per saldature a stagno li trovi a questo link
Set di Punte composto da 4 punte diametro 0.5, 0.8, 2.7, 3.0 Set di punte per saldature a stagno li trovi a questo link
Spugnetta per la pulizia punte Spugna per la pulizia delle punte per saldature a stagno li trovi a questo link
Spazzola per la pulizia delle punte Spazzola per la pulizia delle punte per saldature a stagno li trovi a questo link
Stazione analogica di saldatura Stazione analogica di saldatura per saldature a stagno li trovi a questo link
Stazione digitale di saldatura Stazione digitale di saldatura per saldature a stagno li trovi a questo link
Stagno per saldature elettroniche Stagno per saldatura li trovi a questo link
Pasta flussante per saldature a stagno 10 Grammi  pasta flussante per saldature a stagno la trovi a questo link
Pasta flussante per saldature a stagno 25 Grammi  pasta flussante per saldature a stagno la trovi a questo link
Nota 1
L'acqua distillata è ottima, se avete, in casa o in ufficio, un deumidificatore o un condizionatore, recuperate l'acqua di condensa, è acqua distillata a tutti gli effetti, filtratela prima di riporla in un recipiente per eliminare le eventuali impurità dovute a polvere che potrebbero a lungo andare sporcare la spugnetta.
Nota 2
Quanto detto sopra ha la medesima validità anche per l'utilizzo e la manutenzione delle stazioni dissaldanti.
Spero di aver contribuito a risolvere anche i dubbi di coloro che con la saldatura a stagno, detta anche brasatura, hanno sempre avuto un rapporto un pò difficile.


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