EL ESTAÑO.

  El material es una aleación que contiene un 60% de estaño y un 40% de plomo, viene presentado en forma de carretes de hilo normalmente de 0,8 ó 1 mm de diámetro, y que tiene en su alma una resina desoxidante que ayuda a limpiar los metales que se van a unir en el momento de realizarse la soldadura.

    Esta aleación 60-40 se escoge porque su temperatura de fusión es relativamente baja -cerca de 190 ºC-.

Las aleaciones con proporciones diferentes dan dos problemas fundamentales que, por otra parte,  dificultan una buena soldadura, estas son:

Para fundir estas aleaciones se necesita una temperatura más elevada. En contacto con las pistas del circuito, se enfría más rápidamente y además  se

oxida en breve  tiempo, por lo   que las soldaduras aparecen negras.

EL SOLDADOR .

    Pueden utilizar varios tipos de soldadores, pero los más empleados son:

De lápiz. Tienen un mango aislante térmico, alineado con una resistencia eléctrica y una punta. La potencia ideal puede oscilar entre 20 y 40 W. La punta está formada por varias capas metálicas y debe siempre ser limpiada con cuidado para no deteriorarla.

De pistola. Tiene forma precisamente de pistola. Se pone en funcionamiento por medio de un gatillo. Se calienta más rápidamente que el de lápiz.

La ventaja principal es que se calienta rápidamente y que la punta es más duradera y limpia.

Inconveniente: tamaño y peso, así como, su potencia elevada, 150w.

SOLDADURA CON ESTAÑO

1. Soldadura en circuito impreso

    Sigue el siguiente procedimiento para soldar componentes sobre una placa de circuito impreso

.

ALGUNOS TRUCOS

1. Limpia las superficies de los elementos que se van a soldar.

2. Asegúrate de que el soldador funde el estaño con facilidad.

3. Pon los elementos que se van a soldar juntos.

4. Calienta simultáneamente con la punta del soldador los elementos a soldar.

5. Cuando la zona de soldadura está caliente, acerca el hilo de estaño y deja que se funda una pequeña cantidad suficiente para cubrir las superficies a soldar. Retira el hilo de estaño.

6. Tras un par de segundos retira el soldador.

7. Espera a que se enfríe el estaño sin que se muevan las superficies soldadas.

8. Si la capa de estaño une bien las superficies y tiene un aspecto brillante y cóncavo la soldadura está hecha correctamente

9. Si se calienta la pista, pero no la patilla del componente, el aspecto es el siguiente. Hay que repetir el proceso desde el principio.

10. Si el aspecto de la superficie de unión es mate, se trata de una unión fría. Es buena idea repetir la soldadura.

1

2

3

4

5

6

7,8

9

10

1 Sobre la punta del soldador: Mantén limpia la punta del soldador constantemente, con una esponja de caucho. No se debe utilizar ningún sistema abrasivo, porque esto la estropearía

2. Al soldar semiconductores:

Cuando termines de soldar una patilla, espera a que se enfríe bien antes de empezar con la siguiente.

Si son discretos, como transistores o diodos, es bueno dejar las patillas largas. De esta forma, no llega tanto calor al material semiconductor y es más difícil que se estropee.

Si son circuitos integrados, hay que tener cierta seguridad al soldar. Si se quieren evitar problemas, es mejor soldar un zócalo sobre la placa, y montar posteriormente el circuito integrado sobre el zócalo.

Algunos componentes como los CMOS pueden estropearse porque en ellos se produzca una descarga electrostática. Cuando se trabaje con ellos es recomendable conectar a tierra cualquier cosa que pueda estar en contacto con estos componentes, incluida la persona que los manipula.

3. Lo que no hay que hacer al soldar:

No fundir primero el estaño sobre el soldador, para luego apoyar el mismo en el punto de soldadura. Evapora el desoxidante en el soldador no pudiendo limpiar las partes a unir creando un oxido que, en la practica se comportará como una resistencia adicional de valor importante.

No retire el soldador del punto de soldadura apenas se ha fundido el estaño. Si lo haces, es muy posible que obtengas una soldadura fría (aspectomate).                                                                     

4. Al soldar resistencias

Si se trata de resistencias por las que pasa una corriente que las va a hacer calentarse deben estar separadas de la placa de circuito impreso y en general del resto de componentes.

MEDIDAS DE SEGURIDAD.

 La temperatura que alcanza el soldador es suficientemente alta como para producir lesiones importantes o deteriorar muchos materiales que pueden estar presentes en el entorno de soldadura.

    Por ello es necesario disponer de un lugar seguro, como un soporte específico para dejar el soldador cuando está caliente.

AtenciónSiempre debes dejar el soldador en un soporte específico.

El soporte estará colocado de forma que cuando el soldador esté en él, esté apartado del usuario y de objetos que se puedan deteriorar.

Cada vez que se utilice el soldador, habrá que dejar la punta bien estañada y limpia. Utilizar la goma de caucho o trapo húmedo periódicamente, para evitar los restos de estaño después de cada punto de soldadura.

Primeros auxilios:

Cuando se realice la soldadura no debe haber presente ningún elemento que no sea imprescindible.

Si a pesar de haber mantenido todas las precauciones se produce una quemadura

Pon inmediatamente la zona de la quemadura debajo de un chorro de agua fría y mantenla durante varios minutos.

Coloca una gasa estéril sobre la zona, para mantenerla limpia y evitar infecciones.

Si se trata de una quemadura importante, no te olvides de visitar al médico

EL ESTAÑO.

La aleación necesaria en las aplicaciones de la electrónica tiene que ser del 60% de estaño y un 40% de plomo.

También es necesario tener en cuenta el desoxidante que contiene en su ánima. Si este es bueno notaremos que alrededor de la soldadura se forma un pequeñísimo cerco de color amarillo, que es precisamente la cantidad de desoxidante que no ha podido volatilizarse. Tratando de empujar este pequeño estrato con la punta de una aguja, verás que se deshoja y se separa del circuito impreso. Si es de mala calidad, el desoxidante se expande fácilmente y en exceso sobre la pista de cobre, dejando un denso estrato de pasta; si se empuja con una aguja, esta se hundirá en ella o se pegará como si fuera chicle. En resumen, el estaño para aplicaciones electrónicas se venden en las siguientes diámetros: 0,8 ;1 ; 1,5 ; 2 ; 3mm. Para montajes electrónicos se recomienda utilizar los diámetros de 0,8 o 1mm.

EL SOLDADOR.

Es la herramienta que funde el estaño y por lo tanto hace posible la unión del mismo con las pistas de cobre del circuito impreso. En un laboratorio de electrónica es necesario un soldador de 35 a 40w con una punta de 2 a 3 mm de diámetro, para efectuar todas las soldaduras en el circuito impreso. La punta de los soldadores siempre debe estar limpia y libre de óxidos o residuos carbonosos debidos a escorias de estaño o de pasta desoxidante. Para mantenerla limpia basta con pasarla cada vez que veamos estos residuos una esponja de caucho o un trapo húmedo; nunca lijarla ya que de esta forma la inutilizaríamos.

Tipos:

Los más usuales son:

De lápiz.- formado por un mango aislante, una resistencia y una punta de cobre. Al pasar la corriente por la resistencia hace que la punta se caliente y alcance la temperatura indicada. Inconvenientes: necesita tiempo para calentarse y la punta se ensucia con facilidad.

De pistola: en el mango aloja un transformador y un gatillo, más una punta que es la misma resistencia

De gas: es semejante al de lápiz, pero no funciona a la red, sino con un pequeño depósito de gas que se aloja en el mango. Ventaja: al no alimentarse con la red se convierte en una herramienta portátil para aquellas aplicaciones en las que no se tiene ninguna fuente de alimentación a mano.

Soldador tipo lápiz Soldador tipo pistola Soldador a gas

Portasoldador

Es conveniente que el soldador se deje una vez caliente sobre un elemento que evite que pueda quemar objetos o el banco de trabajo, ese elemento será el portasoldador.

Para trabajos de mayor precisión se utilizan las estaciones de soldadura, en los que se pueden regular la temperatura a la cual se calentará el dispositivo.

Estación de soldadura para montaje convencional

Estación de soldadura para SMD

LOS COMPONENTES.

Antes de aplicar los componentes al circuito impreso, deben recibir un pequeño “tratamiento”.  

No hay que olvidar que los terminales de los componentes pueden estar oxidados o con una ligera capa de grasa creada por la manos de los que los han manipulado o de nosotros mismos que puede perjudicar la soldadura. Por tanto, es necesario tener a mano trocitos de papel de lija y, sistemáticamente, frotarlos con la misma. No es necesario lijar los terminales de transistores, integrados y zócalos, ya que habitualmente se realizan con materiales antioxidantes.

Habrá que plegar los terminales de modo que se introduzcan exactamente en los orificios que les corresponden, buscando un acabado estético cuando el componente se inserta en las vías correspondientes.

LA SOLDADURA

Una buena soldadura es aquella capaz de lograr una unión íntima entre los componentes y los pads del circuito impreso de forma que se garantice una circulación de corriente fiable a través de dicha unión. Para que esto sea así hay que seguir unas normas muy estrictas:

La punta del soldador estará limpia de escorias o suciedad.

Tener el estaño adecuado (recuerda: 60% de estaño y 40% de plomo).

Apoyar la punta del soldador muy cerca del terminal que se vaya a soldar y apoyar luego el hilo de estaño entre la punta del soldador y el terminal mismo.

Cuando se haya fundido una gota se retira el estaño manteniendo aún la punta sobre el circuito durante unos instantes. De esta forma se extenderá el estaño por la pista de cobre alrededor del terminal, ya que el desoxidante se ha licuado y retirará los óxidos que existen en los dos elementos que se pretende conectar. El aspecto de una buena soldadura lo puedes ver cuando su acabado es brillante, si es mate tendrás una soldadura fría que es poco fiable.

Para realizar una buena soldadura no es necesario utilizar una cantidad elevada de estaño.  Eso puede producir una soldadura defectuosa y además un gasto elevado. Cuando se  necesite más estaño del normal se irá aplicando gota a gota hasta

completar la cantidad necesaria.

Proceso de soldadura

Antes de usar por primera vez un soldador, es necesario realizar una preparación previa de la punta, para que quede bien estañada y no se oxide. Los pasos a seguir son los siguientes: Calentar el soldador para que la punta suelte la resina o barniz protector.

Si la punta está en buen estado se le acercará Si la punta está en buen estado se le acercará un trozo de estaño y se dejará fundir sobre los 20 mm finales, para que queden bien estafados.

Desconectar el soldador y limpiar suavemente la punta con la goma de caucho.  La punta debe haber quedado brillante, si no es así hay que volver a estafarla.

Si la punta no estuviese en buen estado, o bien de color oscuro, se desconectaría el soldador y una vez frío se limpiará suavemente la punta.

Posteriormente, volver a conectar el soldador y proceder al estañado.

  Se hace también necesario realizar un mantenimiento del soldador cada vez que sea utilizado, para ello se deben seguir las siguientes indicaciones:

Otros tipos de soldadura 

de tipo más bien industrial:

Por ola: consiste en precalentar la placa a una temperatura constante manteniéndola a una pequeña distancia de un recipiente con estaño fundido, entonces se produce la ola a lo largo de todo el recipiente recorriendo todos los puntos de soldadura de la placa, instante en el que esta se retirará.

Por adhesivo: solo se utiliza en componentes SMD y consiste en una cola altamente conductora que sirve de unión entre el componente y la placa. La pasta debe ser calentada a unos 150 ºC. Por convección: consiste en suministrar aire caliente a cada punto de soldadura en unión con estaño o pasta conductor.Por radiación: utilizado en SMD, se basa en la acción de calentamiento a 250 ºC por láser sobre el componente que se va a soldar.