Flux de soldadura: per a què serveix de debò, quins tipus hi ha i quin necessites

Hi ha una escena que es repeteix a tots els tallers: algú porta vint minuts lluitant amb una junta, pujant la temperatura del soldador, insistint amb la punta, aixecant pads. Arriba el company veterà, posa una gota de flux, i la junta es desprèn a la primera passada.

El flux és probablement el consumible pitjor entès de l'electrònica. Es ven com si fos màgia, s'explica malament gairebé a tot arreu, i bona part del que es llegeix sobre ell —fins i tot en fòrums de reparació— és directament fals. Així que ho explicarem bé, amb les fitxes tècniques i les normes davant.

Què fa el flux (i què no fa)

El flux fa tres coses, totes químiques. Cap és elèctrica:

• Ataca i dissol l'òxid. Tota superfície metàl·lica a l'aire es cobreix d'una capa d'òxid, i l'estany no moja l'òxid. La colofonia reacciona amb aquest òxid i forma una sal metàl·lica —un sabó, literalment— que es dissol en el propi flux i deixa el metall net per sota.
• Impedeix que es torni a oxidar. En escalfar, l'oxidació s'accelera. El flux fos fa de manta líquida sobre la zona i manté l'oxigen fora durant els segons que dura l'operació.
• Millora el mojado. Amb el metall net, l'estany fos s'estén i forma una unió amb la forma correcta en lloc de quedar-se en boletes.

Un matís que gairebé ningú explica bé: se sol dir que «el flux baixa la tensió superficial de l'estany». No és exacte. El que baixa és la tensió interfacial entre l'estany i el flux, i puja l'energia superficial del substrat en treure-li l'òxid. El resultat pràctic és el mateix —l'estany s'estén—, però el mecanisme és aquest.

Per què en desoldar és gairebé obligatori

Aquí és on es nota més en el dia a dia, i on es justifica tenir flux encara que soldis poc.

Quan soldes amb fil, l'estany ja porta flux a dins —l'ànima de resina—, i aquest flux s'allibera just on cal. Però en desoldar no estàs aportant fil nou: estàs fonent un estany que porta anys a la placa, oxidat per fora i sense gens de flux actiu. Aquest estany vell es resisteix a fluir, queda enganxat i en boles, i la malla desoldadora senzillament no xucla.

Posa-hi flux i tot canvia: l'òxid es dissol, l'estany vell torna a mojar i se'n va darrere la malla o de la punta. Per això els que reparen cada dia gasten molt més flux desolant que soldant.

L'assumpte de la calor: el que passa de debò

Llegiràs en molts llocs que «el flux fa de pont tèrmic entre la punta i la junta». Això, dit així, no es sosté, i val la pena saber-ho perquè porta a usar malament l'eina.

El pont tèrmic el fa una gota d'estany fos, no el flux. Ho recomanen explícitament els fabricants d'estacions professionals: estanya la punta i crea un pont d'estany amb la junta abans de calentar. Els números expliquen per què:

L'estany condueix la calor unes 2.300 vegades millor que l'aire. El flux, amb prou feines 4 o 8 vegades. No és el flux qui fa el pont.

I tot i així el flux sí ajuda a la calor, però per un altre camí, i aquest sí que està documentat: l'òxid és un aïllant tèrmic. Una punta desmojada o oxidada transfereix la calor molt pitjor. El flux és precisament el que manté la punta i la junta netes d'òxid, i el que permet que l'estany moji i es formi el pont que sí condueix. És una contribució indirecta, però decisiva.

I ja que parlem d'òxid: cuida la punta

Si has arribat fins aquí, la conclusió pràctica és evident: una punta oxidada t'està sabotejant la feina. I el pitjor és que el símptoma enganya — com que no escalfa, puges la temperatura, i en pujar-la la punta s'oxida encara més ràpid. Un cercle viciós que acaba amb la punta a la paperera abans d'hora.

El senyal és inconfusible: la punta deixa d'acceptar estany. Ja no queda aquella gota brillant i plateada, sinó una superfície mata, ennegrida, on l'estany es queda en boles i llisca. En el moment que passa això, ja no pots fer el pont d'estany i has perdut gairebé tota la transferència de calor.

• Pasta renovadora de puntes Mechanic MCN-8. Per quan la punta ja està oxidada i no agafa estany. Amb la punta calenta, la fiques un moment a la pasta: elimina l'òxid acumulat i la torna a deixar estanyada. No porta àcids, de manera que no ataca el recobriment. És d'aquells productes de menys de cinc euros que salven puntes de vint.
• Base netejadora amb esponja de bronze. Per al dia a dia. La llana de bronze arrossega l'estany vell sense refredar la punta de cop, que és justament el que fa l'esponja humida de tota la vida: cada passada és un xoc tèrmic que va esquerxant el recobriment. Porta recanvi d'esponja quan se saturi.

I la regla d'or, que és gratis: deixa sempre la punta estanyada abans d'apagar. Aquesta capa d'estany és el que impedeix que el coure s'oxidi mentre es refreda. Apagar amb la punta neta i nua és la manera més ràpida d'espatllar-la.

Un altre apunt útil en la mateixa línia: en soldadura per contacte el que mana és l'àrea de contacte, no la pressió. Els fabricants són taxatius — no hi ha cap correlació entre prémer més i calentar més. Usa la punta més gran que càpiga, no la més fina.

Quan el flux no és suficient

Siguem honestos, perquè això gairebé ningú ho diu: si els pads estan molt oxidats, no hi ha flux que ho arregli. La pròpia indústria del retrabajo ho reconeix: quan l'oxidació és severa, tornar a intentar el reflujo no funciona i cal retirar el component, condicionar els pads i tornar-los a estanyar. El flux és un facilitador químic, no un ressuscitador.

Tipus de flux: aprèn a llegir el codi i ja no t'equivoques

Oblida't del màrqueting. Tot flux seriós porta una classificació de quatre caràcters de la norma IPC J-STD-004, i aquest codi et diu l'únic que de debò importa: si cal netejar-lo o no.

Es llegeix així:

• Dues lletres — de què està fet: RO colofonia natural · RE resina sintètica · OR orgànic (els hidrosolubles) · IN inorgànic (àcids i sals; això no s'utilitza en electrònica).
• Una lletra — quanta activitat té: L baixa · M mitjana · H alta. Es mesura en laboratori, no es declara a ull.
• Un dígit — halogenurs: 0 per sota del 0,05 % · 1 per sobre.

I aquí hi ha la clau pràctica que val per tot l'article:

Fixa't que «no-clean» no és un tipus de flux, sinó una conseqüència del seu nivell d'activitat. Un ROL0 és no-clean; un ROH1 no ho és, tot i que els dos siguin de colofonia.

I el flux hidrosoluble

Els OR (water-soluble) porten àcids orgànics, mojen de meravella i són de debò corrosius: els seus residuos són actius i higroscòpics. S'utilitzen en producció perquè després la placa passa per una rentadora. Si en fas servir un, rentar no és opcional, i com més aviat millor.

Quin dels nostres necessites

Aquesta taula l'hem feta amb les fitxes tècniques oficials a la mà, no amb el que posa a la caixa. On no hi ha fitxa oficial publicada, ho diem.

Resum per al qui té pressa: si repares amb leaded solder, NC-559. Si treballes amb lead-free, RMA-223. Si vas a rentar la placa després, LF-4300. Si busques preu, Kingbo. I el Goot BS-10, mai en una PCB.

Sobre les falsificacions d'Amtech

Amtech és una de les marques més falsificades del sector, i val la pena saber-ho. Inventec, propietària de la marca, ho ha dit oficialment: «mai hem venut a Amazon, eBay ni Alibaba» i «mai hem autoritzat ni llicenciat cap empresa per fabricar els nostres fluxos Amtech». Els nostres pots porten l'etiqueta verda fosforescent amb codi de barres, que és el segell d'autenticitat del fabricant.

Flux i pasta de soldar no són el mateix

Aquesta confusió és constant, i costa diners. Segons la pròpia norma:

• El flux és un producte químic. No porta metall i no pot formar una unió per si sol.
• La pasta de soldar (o estany en pasta) és pols d'estany barrejat amb flux. Sí aporta metall.

Si necessites aportar estany, el que vols és una pasta com la Mechanic XG-50 (Sn63/Pb37) o, sense plom, la Mechanic WQ86 amb bismut, que fon a temperatura més baixa. Si només necessites que flueixi el que ja hi ha, el que vols és flux.

Compte amb un detall: en lampisteria, «pasta de soldar» vol dir un flux en pasta sense metall. En electrònica, «estany en pasta» sí porta metall. Mateix nom, coses oposades.

Cada mètode de calor demana una cosa diferent

No s'escalfa igual amb una punta que amb aire, i el flux es comporta diferent en cada cas.

• Contacte (soldador). Conducció pura. És el mètode més eficient si hi ha bon contacte: estanya la punta, fes el pont d'estany i usa la punta més gran que càpiga.
• Aire calent. Convecció: transfereix força pitjor que el contacte, de manera que necessita més temperatura i més temps. I compte amb el cabal — si és alt, els components surten volant en el moment que es desprenen. Baixa el flux i tria la boquilla segons la mida de la peça, no al revés.
• Infraroigs. Radiació, i aquí hi ha una trampa: l'IR escalfa segons el color. Un encapsulat negre absorbeix molt més que una patilla metàl·lica brillant. Per això la indústria va acabar combinant IR amb aire calent als forns, per uniformar.
• Precalentador inferior. L'accessori més infravalorat. Escalfar la placa per sota a 100-150 grados C durant un o dos minuts redueix el xoc tèrmic, evita que la placa es corbi, i deixa que l'eina de dalt només hagi de donar el darrer empentó. Per a BGA no és un luxe, és el procediment.
• Forn de reflujo. Perfil tèrmic complet i controlat, per a producció.

Un detall que val la pena tenir present: el flux s'esgota per temps tant com per temperatura. No hi ha un llindar màgic: és cinètica. Si t'estàs escalfant massa estona, el flux perd activitat i deixa un residu fosc i carbonitzat molt més difícil de treure que l'ambre normal. Ràpid i decidit sempre guanya.

Protegir els veïns de la calor

Quan fiques aire calent en una zona, tot el que hi ha al voltant també s'escalfa. Dos materials per evitar danys, i fan coses diferents:

• Cinta Kapton (poliimida). És un aïllant i una barrera física. Aquí va el detall important que s'explica malament a tot arreu: la cinta aguanta 260 grados C en continu, no 400 °C. El film de poliimida nu sí suporta 400 °C, però només en exposició curta; el límit real el posa l'adhesiu de silicona. Com que una pistola d'aire treballa per sobre d'aquesta xifra, no l'enganxis just al raig. La tenim en 10, 20, 30, 50 i 100 mm.
• Cinta d'alumini. Aquesta sí és un reflector de debò: l'alumini polit té una emissivitat de 0,03-0,05, és a dir que reflecteix al voltant del 97 % de l'energia tèrmica radiant. Contra la calor radiant és imbatible.

Que no et venguin que un és «millor» que l'altre: el Kapton aïlla i protegeix del contacte, l'alumini reflecteix radiació. Contra aire calent per convecció, l'avantatge de l'alumini és discutible, perquè a més condueix la calor lateralment molt bé.

Reballing: aquí el flux fa tres feines alhora

En reballing el flux no és un accessori, és part del procediment, i compleix tres funcions simultànies: neteja l'òxid dels pads acabats de raspar i de les boles d'estany, les subjecta físicament al seu lloc mentre muntes (per això és un flux tacky, enganxós), i protegeix durant el reflujo.

I és el millor contraexemple del «com més, millor»: amb poc flux les boles no s'enganxen; amb massa, floten, s'atrauen entre si i surten dels pads. Capa fina i uniforme.

Mites i llegendes

• «El flux millora la conducció». Fals, ja ho hem vist. No és conductor ni forma part de la unió.
• «No-clean vol dir que mai es neteja». Matisable. El que garanteix l'assaig és que no requereix neteja en condicions normals. Sí cal netejar: abans d'aplicar un vernís protector, en circuits d'alta impedància, en radiofreqüència i en alta tensió. I un matís fi: el residu no-clean només és benigne si ha assolit la seva temperatura d'activació completa — en soldadura manual i sota components baixets pot quedar flux sense descompondre que sí és actiu.
• «Com més flux, millor». Fals. L'excés bull, esquitxa, crea boles d'estany i ponts, genera buits a la junta i deixa residu atrapat sota el component.
• «El flux es menja la placa». Depèn del tipus. Un RO/RE de baixa activitat no ataca el coure; un hidrosoluble o un inorgànic sí, i per això obliguen a netejar.
• «El flux de lampisteria serveix». No, i és dels errors més cars. Porta clorur de zinc i d'amoni: corroia les pistes fines, els seus residuos són conductors i no es poden neutralitzar del tot rentant. És exactament el que és el Goot BS-10, i per això el seu fabricant el prohibeix en plaques.
• «El flux no caduca». Sí que caduca. Els fabricants declaren vides útils d'un a cinc anys segons el producte. No es torna perillós: perd dissolvent i activitat, moja pitjor i deixa més residu. Guarda les xeringues en vertical i amb la punta cap avall.
• «Amb estany d'ànima de resina no cal flux». Cert només en soldadura senzilla sobre superfícies netes. El flux del fil es consumeix en el primer contacte. En desoldar no entra fil nou, de manera que no entra flux: aquí sempre cal flux a part.
• «El que és perillós del humo és el plom». Fals, i al revés del que creu gairebé tothom. El plom bull a uns 1.750 °C i no es volatilitza a temperatura de soldadura. Aquell humo blanc és colofonia, i aquest sí que és el risc real.

Neteja i seguretat

Per netejar, alcohol isopropílic de 90-99 % amb un raspall antiestàtic. El de farmàcia al 70 % no serveix: aquest 30 % d'aigua s'asseca lentament, deixa cercles i humitat atrapada sota els components, i dissol pitjor la colofonia. Tenim pots dispensadors amb dosificació per bomba, que eviten xopar la placa. I arrossega sempre el residu dissolt amb material absorbent net: si el deixes assecar, es torna a dipositar.

Sobre el humo, parlem clar. El humo de colofonia està reconegut com a causa d'asma ocupacional; l'autoritat britànica de seguretat laboral el situa entre les principals causes del país i fixa un límit d'exposició de 0,05 mg/m³ en jornada de 8 hores. No és alarmisme, és una fitxa de risc laboral.

Les mesures que funcionen, en aquest ordre:

1. Extracció a l'origen. És l'única que de debò controla el problema: capturar el humo on es produeix, a pocs centímetres de la punta, abans que et arribi a la cara. La solució senzilla i assequible és una reixeta d'absorció de humos: la poses davant, treballes a sobre i el humo se'n va cap enrere en lloc de pujar-te a la cara. I recorda canviar el filtre quan se saturi — un filtre colmatat no filtra, només fa soroll.
2. No t'abaixis sobre la columna de humo. Sembla obvi i ho fa tothom: en mirar de prop, el cap acaba just a sobre de la columna de humo. Treballa amb la placa una mica de costat, o amb lupa, però no dins del humo.
3. No escalfis més del necessari. A més temperatura, més descomposició del flux i més humo. Aquí es tanca el cercle de l'article: amb bon flux i la punta ben estanyada necessites menys temperatura, de manera que també respires menys humo.

I dos avisos: un ventilador de taula no serveix —dispersa el contaminant pel taller en lloc de capturar-lo—, i passar a estany sense plom no elimina el risc, perquè el flux continua sent el mateix o fins i tot més actiu.

Com s'aplica

1. Poc i on toca. Una línia fina sobre les patilles o una capa uniforme sobre els pads. Si vessa, sobra.
2. Amb l'eina adequada: la xeringa per a precisió, el pinzell aplicador per estendre sobre una àrea, i el dispensador semiautomàtic si fas volum.
3. Escalfa aviat. El flux treballa mentre és fresc; si el deixes posat i t'entretenies, el dissolvent s'evapora.
4. Ràpid i decidit. Millor un contacte curt i eficaç que insistir: com més temps a temperatura, més s'esgota el flux i més es carbonitza el residu.
5. Neteja si cal, segons el que hem vist de la seva classificació.

Tens tot el que necessites a accessoris de soldadura, i si et falta l'eina, a estacions de soldadura.

Si et quedes amb una sola idea de tot això, que sigui aquesta: el flux no és un truc, és química bàsica de la soldadura. Sense ell estàs intentant enganxar metall sobre òxid, i això no funciona per molt que pugis la temperatura. De fet, pujar la temperatura sol ser just el contrari del que cal fer.