pROCEDIMIENTOS DE CONExIóN

1. REAlIzAcIóN dE UNA sOldAdURA

La conexión de componentes electrónicos mediante soldadura por fusión por calor se logra fundiendo unas aleaciones especiales (con bajo punto de fusión) aplicando calor. De esta for-ma, la aleación convertida en líquido moja los terminales que se quieren soldar y se forma una única aleación unida. El objetivo es que, una vez retirada la fuente de calor (soldador), quede una unión sin solución de continuidad y de baja resistencia óhmica.

Principalmente se utilizan dos tipos de soldadores. Por un lado, los de calentamiento por in-ducción (también llamados soldadores de pistola), que constan de un transformador reductor de voltaje. Son rápidos y con potencias disipables del orden de 100 W. Y, por otro lado, de calentamiento indirecto, que constan de una punta de cobre estañado que es calentada por una resistencia, de la que está aislada eléctricamente. Son relativamente lentos en calentarse y con potencias que van desde los 15 a los 250 W.

Las aleaciones de soldar más comunes suelen ser de estaño-plomo (67 % de Sn y 23 % de Pb, y funde a 180 °C ) o de estaño-plata (funde a una temperatura ligeramente por encima de la anterior). Normalmente tienen como fundente «alma de resina», es decir, el hilo de soldar tiene un núcleo de resina. Actualmente, para el ensamblaje industrial, la Unión Europea prohíbe el uso de la antigua aleación de Sn-Pb.

Los fundentes son las sustancias que se aplican al soldar para limpiar químicamente los terminales y facilitar que la aleación se distribuya de manera uniforme sobre las superficies a unir, al mismo tiempo que se evita la oxidación producida por la temperatura demasiado elevada del soldador. La composición de esta pasta es a base de colofonia (normalmente llamada «resina») y suele estar contenida dentro de las cavidades del hilo en una proporción del 2~2,5 %.

En la soldadura sobre circuitos impresos nunca deben utilizarse fundentes, excepto la resina que lleva el propio hilo de soldadura.

2. NORMAs y OPERAcIONEs PARA REAlIzAR UNA sOldAdURA

Antes de iniciar una soldadura hay que tener en cuenta varios aspectos:

� La punta del soldador debe estar limpia. Para ello se puede usar un cepillo de alambres sua-ves (que suele estar incluido en el soporte) o mejor una esponja humedecida (que también suelen traer los soportes).

� Las piezas a soldar deben estar limpias y, a ser posible, preestañadas. Para ello se utilizará un limpiametales, lija muy fina, una lima pequeña o las tijeras, dependiendo del tipo y ta-maño del material que se vaya a soldar.

� Se debe utilizar un soldador de potencia adecuada. Para el conexionado de componentes electrónicos, es recomendable usar soldadores de 15~30 W. Dichos componentes del circui-to se pueden dañar si se les aplica un calor excesivo.

Las operaciones a realizar son:

a) Establecer el contacto mecánico entre las partes a soldar. Si es necesario, utilizar unos ali-cates para sujetar bien las partes.

b) Aplicar el calor y el hilo de soldar. Se calentarán los terminales y se aplicará el hilo de soldar a los mismos hasta que dicho hilo se funda y fluya sobre los terminales. Nunca debe aplicarse el hilo sobre el soldador, pues se pueden producir las llamadas soldaduras frías, con un contacto de alta resistencia óhmica y mecánicamente poco sólidas. Estas soldaduras se identifican por su forma de gota y por un color oscuro.

c) Retirar el soldador, tratando de no mover las partes de la soldadura. Dejar que la solda-dura se enfríe naturalmente. Esto lleva un par de segundos. El metal fundido se solidifica, quedando la soldadura finalizada, con aspecto brillante y con buena resistencia mecánica.

d) Eliminar el exceso de soldadura y cortar el sobrante de terminales.

3. lA sOldAdURA EN lOs cIRcUITOs IMPREsOs

Actualmente, casi todas las placas de circuitos impresos (PCB) comerciales poseen com-ponentes de montaje superficial (SMD) que son difíciles de reemplazar si no se cuenta con herramientas adecuadas. También hoy día es posible conseguir diferentes productos que pue-den combinarse con el estaño para bajar la temperatura de fusión y, de esta forma, no poner en riesgo la vida de los componentes cuando se manipulan en una placa de circuito impreso.

En realidad, la soldadura de componentes SMD en la placa, no es realmente una soldadura, puesto que se suele emplear para la unión de adhesivos conductores. Son las llamadas pastas de soldadura, que se aplican a la PCB antes de colocar los componentes mediante un proceso serigráfico.

En general, en electrónica se usan numerosos tipos de soldadura que parten de medios muy distintos. Una clasificación de los tipos de soldadura podría ser la siguiente:

� Soldadura−por−fusión. Aquella en la que un metal o aleación metálica se funde para reali-zar la soldadura y posteriormente se enfría y solidifica. Esta soldadura puede ser a su vez:−− Soldadura−blanda.−Se caracteriza por el uso de una aleación metálica con bajo punto de fusión (< 450 oC) y los metales a unir no llegan a la fusión. Se puede llevar a cabo de varias formas:

− Por conducción del calor: mediante soldadores, por ola, por inmersión, etc. − Por convección: mediante chorro de aire caliente. − Por radiación: por rayos láser, infrarrojos o ultravioleta.

−− Soldadura−dura−o−fuerte. Se usan metales puros y aleaciones metálicas con altos puntos de fusión, como el oro y la plata. −− Soldadura−eutéctica.−Se usa una aleación metálica de oro-silicio u oro-estaño. Es la más empleada en microelectrónica.

� Soldadura−sin−fusión. No se utiliza ningún material de aportación. La unión se produce por interpenetración molecular de las dos partes a unir. Muy usada en las uniones con hilos de oro entre los chip y las patillas del encapsulado. Puede llevarse a cabo mediante ultrasoni-dos, termosónica, que mezcla los ultrasonidos con el sistema térmico, o mediante termo-compresión, donde además de calor se emplea presión de los materiales a unir.

� Unión−mediante−adhesivos−conductores. Utilizada exclusivamente en SMD, se usan colas epoxídicas o de silicona.