Métodos y técnicas de soldadura de PCB sobre cómo reducir los problemas

En la soldadura de PCB, ¿su proyecto de placa de circuito impreso (PCB) siempre funciona? ¿Le resulta frustrante cuando su PCB no funciona solo por un cortocircuito, tal vez? Pero, ¿qué causa este cortocircuito? Demasiada soldadura, tal vez. Pero, no te preocupes; incluso los ingenieros expertos encuentran problemas durante el proceso de soldadura.

Entonces, si está buscando soluciones a los diversos problemas causados ​​por la soldadura, lo tenemos cubierto. En este artículo, le contaremos todo sobre la soldadura o soldadura blanda de PCB. Mencionaremos cómo hacerlo correctamente y qué problemas comunes ocurren durante o después del proceso. Y luego, discutiremos cómo prevenir o reducir estos problemas de soldadura de PCB.

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Métodos de soldadura de PCB

1.1 ¿Qué es la soldadura de PCB?

La soldadura es el método para colocar uno o más componentes electrónicos en PCB mediante una soldadura. La soldadura se derrite y fija los componentes electrónicos en sus lugares. El punto de fusión del metal de soldadura es menor que el de las piezas y la PCB. Por lo tanto, la soldadura de PCB también se denomina soldadura de PCB.

Por lo tanto, el proceso de soldadura tiene un gran número de aplicaciones. Se puede utilizar en plomería, reparación de productos electrónicos domésticos, proyectos electrónicos y eléctricos, etc. El funcionamiento y el rendimiento de su circuito electrónico dependen en gran medida de la soldadura ideal de PCB. En primer lugar, debe ser un experto en el desarrollo de todo el circuito de PCB. Y si no tiene experiencia, debe conocer los trucos de soldadura. Los trucos de soldadura son métodos adecuados para soldar.

En las siguientes secciones, se describen diferentes métodos de soldadura de PCB. ¿Podrías leerlos detenidamente y empezar? Necesitará una placa de circuito impreso, un soldador, un cable de soldadura y un fundente. La figura 1 muestra una soldadura de cautín en una placa de circuito impreso.

1.2 Tipos de métodos de soldadura de PCB

Los métodos de soldadura son de dos tipos:soldadura compleja y soldadura suave. Además, la soldadura dura también se divide en dos categorías más de soldadura fuerte y soldadura de plata.

1.2.1 Soldadura dura

Esta categoría de soldadura o soldadura fuerte implica conectar dos componentes de metales mediante una soldadura sólida, que se esparce en los espacios de los elementos que son visibles debido a la alta temperatura. El metal de relleno de los huecos soporta altas temperaturas, que pueden superar los 840 °F. Este fue el concepto básico detrás de la soldadura fuerte. Ahora, le hablaremos sobre la soldadura fuerte y la soldadura de plata.

1.2.2 Soldadura de plata

Deberá comprar una aleación de plata que actuará como metal de relleno. Es un método impecable útil para la fabricación de elementos pequeños, herramientas construidas y mantenimiento periódico. Sin embargo, no se recomienda la soldadura con plata para rellenar huecos. Le sugerimos que utilice un fundente diferente para obtener resultados precisos de la soldadura de plata.

1.2.3 Soldadura fuerte

En la soldadura Braze, dos componentes se conectan creando un relleno de huecos metálico líquido. Este relleno seguirá el recipiente y correrá a través de las juntas. Luego, se enfriará para brindar una unión sólida a los componentes electrónicos. El magnetismo atómico y la difusión son los procesos responsables de esta unión sólida. Verá que este tipo de soldadura hace una conexión confiable. El metal de latón se utiliza principalmente para rellenar huecos. La figura 2 ilustra la vista de cerca del desafiante elemento de cobre para soldadura fuerte.

1.2.4 Soldadura blanda

La soldadura suave es la técnica utilizada para colocar piezas compuestas muy pequeñas que tienen puntos de fusión bajos. Las características del compuesto se habrían agrietado durante el proceso de soldadura. ¿Puedes adivinar por qué? Es porque la soldadura se realiza a altas temperaturas. Por lo tanto, en este caso, deberá obtener una aleación de estaño para el metal de relleno. El punto de fusión del metal de relleno de huecos no debe ser inferior a 752 °F. Si está buscando una recomendación de fuente de calor, le sugerimos que compre una antorcha de gas.

No se preocupe si no está familiarizado con términos de soldadura como fundente, hierro, etc. En el próximo capítulo, explicaremos estos términos en detalle. Además, también le daremos algunos consejos para el proceso de soldadura.

Herramientas y consejos para soldar

Algunos de ustedes ya estarán familiarizados con todas las herramientas necesarias para soldar la PCB. Sin embargo, los principiantes en electrónica a menudo sufren porque comienzan a trabajar sin obtener primero la información necesaria. Saber todo de antemano es la clave para reducir los diversos problemas de soldadura.

En este capítulo, le informaremos sobre las herramientas y los consejos necesarios para soldar PCB. Así, como principiante, podrá soldar con éxito sus componentes electrónicos incluso en el primer intento.

2.1 Herramientas necesarias para soldar PCB

2.1.1 Soldador

El soldador es la herramienta esencial requerida para el proceso de soldadura o soldadura. Actúa como fuente de calor para la soldadura blanda. Puede usarlo para soldar componentes electrónicos manualmente. Derrite el alambre de soldadura para que pueda pasar por los espacios entre dos conexiones. Para la mayoría de los proyectos de electrónica, las pistolas de soldar con una capacidad de potencia de 15 W a 30 W son las mejores.

Además, si desea soldar cables y elementos pesados, debe comprar una plancha con mayor capacidad de potencia. En su mayoría, una capacidad de potencia de 40 W o más será suficiente para el propósito. La figura 3 muestra un soldador y su soporte. La figura 4 muestra una pistola de soldar. Puedes observar fácilmente la diferencia en sus formas. El arma siempre tendrá potencias más altas y necesitará una corriente eléctrica para pasar a través de ellos.

3 Un soldador colocado en su soporte

4 Una pistola de soldar lista para soldar componentes electrónicos

2.1.2 Fundente y pasta de soldar

También deberá comprar una pasta o crema para soldar para una soldadura perfecta. Esta crema para soldar tendrá fundente de soldadura. La pasta para soldar se usa para unir las patas de los circuitos integrados (IC) a los puntos de conexión en una PCB. Las patas son los conductores de sus circuitos integrados o paquetes de chips.

El fundente de soldadura incluido es un agente de purificación química. Es beneficioso para el proceso de soldadura ya que tiene tres funciones principales. En primer lugar, elimina el óxido de los elementos electrónicos que se van a soldar. En segundo lugar, mantiene el aire fuera y, por lo tanto, elimina el óxido adicional. Y tercero, mejora la capacidad de remojo de la soldadura fluida. La Figura 5 ilustra la pasta para soldar.

5La pasta de soldar

2.1.3 Cable de soldadura y pelacables

Por último, sin duda necesitará un alambre de soldadura y su pelacables. El alambre de soldadura es el alambre de metal que actuará como soldadura blanda. Tiene un punto de fusión bajo y actúa como relleno de huecos para las uniones en la PCB. En otras palabras, es simplemente una "soldadura". Encontraría cables de soldadura de estaño y plomo para proyectos electrónicos. La Figura 6 muestra un carrete de alambre para soldar y la Figura 7 muestra su pelacables.

6 carretes de alambre para soldar

7 Un pelacables

2.2 Consejos para evitar problemas de soldadura

Aquí, discutiremos algunos consejos que lo ayudarán a evitar muchos problemas de soldadura. En primer lugar, debe utilizar disipadores de calor. Son necesarios para unir cables de componentes eléctricos sensibles como circuitos integrados y transistores.

En segundo lugar, haga todo lo posible para mantener la punta del soldador ordenada y limpia. Una excelente punta de hierro asegurará una mejor conducción del calor y dará como resultado una unión mejorada. Puede usar una esponja humedecida para limpiar el extremo. En tercer lugar, asegúrese de que las uniones soldadas sean correctas. Porque en circuitos complejos, existe la posibilidad de que algunas de las conexiones soldadas no estén allí. Por lo tanto, verificar después de soldar cada componente electrónico evitará la frustración al final. Debe confirmar que las juntas están allí.

En cuarto lugar, primero debe soldar los pequeños componentes electrónicos. Los componentes pequeños incluyen diodos, resistencias, cables puente y elementos similares. Y, las características importantes son como transistores y condensadores. Este consejo le facilitará el montaje de piezas en PCB. Además, también debe soldar los componentes electrónicos sensibles al final. Le ayudará a evitar daños mientras suelda otros componentes. Las características nítidas incluyen MOSFET, CMOS, circuitos integrados, microcontroladores, etc.

Al final, este es un consejo de salud:asegúrate de trabajar en una habitación con suficiente ventilación. Ayudaría si evitara el humo generado por la soldadura blanda. Este humo es tóxico y una buena ventilación garantizará que no se acumule en la habitación. La Figura 8 ilustra el humo que se forma durante el proceso de soldadura.

Figura 8El humo que se forma durante el proceso de soldadura

Problemas comunes de soldadura

Pueden ocurrir algunos problemas de soldadura cuando está modelando una placa de circuito impreso. Estos problemas pueden aumentar sus costos y disminuir los rendimientos de fabricación. Lo peor de todo es que su producto experimentará demoras al pasar de la mesa de dibujo al usuario. Y estos problemas resultan principalmente de fallas en el proceso de fabricación o diseño de sus proyectos. Afortunadamente, existen soluciones para evitar estos problemas.

En este capítulo, analizaremos los problemas comunes de soldadura y, en el próximo capítulo, analizaremos sus soluciones.

3.1 Problemas de soldadura causados ​​por soldadura manual

Los siguientes son los seis problemas comunes causados ​​por soldar a mano:

El siguiente punto define qué es una junta fría. 1. Articulación perturbada: Una junta perturbada resulta del movimiento de la soldadura mientras se solidificaba. La junta puede tener una superficie cristalina, rugosa o esmerilada. A veces también se le llama "junta fría". La siguiente figura muestra una articulación perturbadora.

Una superficie irregular o áspera a menudo clasifica la articulación. 2. Articulación fría :Provocará una “unión fría” si no deja que la soldadura se derrita por completo. La conexión de soldadura será deficiente y las roturas pueden crecer con el tiempo. La siguiente figura ilustra una junta fría.

3. Articulación sobrecalentada: Encontrará una junta sobrecalentada si la soldadura no ha funcionado bien. Y la fijación de esta junta se dificulta por los restos del fundente quemado. La figura que se muestra a continuación ilustra una junta sobrecalentada.

4. Humectación insuficiente: En este caso, la soldadura humedece muy bien los cables pero no forma una conexión madura con la almohadilla. Este problema puede ser causado si no proporciona calor al pasador y al lugar. La figura que se muestra a continuación demuestra una humectación insuficiente.

5. Soldadura hambrienta: Provocará una unión de soldadura insuficiente si no utiliza suficiente soldadura. Dará como resultado una articulación débil y puede causar roturas por estrés y daños con el tiempo. La figura que se muestra a continuación demuestra la junta de soldadura hambrienta.

6. Demasiada soldadura: No debe poner demasiada soldadura en una junta ya que esto también causa un problema. Existe la posibilidad de que ni la almohadilla ni el pasador se mojen. Asegúrese de darle a la junta de soldadura una superficie cóncava, como se muestra en la figura a continuación.

3.2 Problemas de soldadura causados ​​por los fabricantes

Si te preguntas que los problemas de soldadura solo se producen por trabajar manualmente, estás equivocado. Incluso los fabricantes de PCB, que usan máquinas, pueden causar problemas de soldadura que deben abordarse. Los siguientes son los cuatro problemas comunes causados ​​por los fabricantes:

1.Puente de soldadura: En un puente de soldadura, dos juntas de soldadura hacen una conexión inesperada. Esta conexión puede provocar cortocircuitos en su circuito. La figura que se muestra a continuación muestra un puente de soldadura.

2. Componentes elevados: Durante el proceso de soldadura por ola realizado por los fabricantes, los componentes electrónicos pueden salirse de la superficie de su PCB. La figura que se muestra a continuación ilustra los componentes levantados.

3. Almohadillas levantadas: Cuando los fabricantes intentan desoldar componentes, sus almohadillas pueden levantarse de la superficie de su PCB. La figura que se muestra a continuación muestra almohadillas elevadas.

4. Bola de soldadura: En la formación de bolas de soldadura, una pequeña pieza de soldadura se pega a su PCB. Ocurre durante el proceso de soldadura por ola. La figura que se muestra a continuación muestra una bola de soldadura.

Técnicas para Reducir Problemas de Soldadura

Este capítulo explicará en detalle cómo puede reparar rápidamente todos los problemas de soldadura mencionados anteriormente.

1. Reparación de articulaciones perturbadas: Puede volver a calentarlo y dejar que se enfríe sin interrupción.

2. Reparación de juntas frías: Una vez más, puede volver a calentarlo hasta que la soldadura comience a fluir.

3. Reparación de juntas sobrecalentadas: Limpia tu PCB con un cepillo de dientes o un poco de alcohol isopropílico. Eliminará el fundente quemado.

Reparar la humectación insuficiente: Simplemente debe colocar la punta de la plancha caliente al final de la unión hasta que la soldadura comience a fluir. Esta soldadura líquida luego cubrirá la almohadilla.

1.Reparar soldadura insuficiente: Debe agregar más soldadura después de recalentar la unión.

2. Reparar demasiada soldadura: El exceso de soldadura se puede quitar con una punta de hierro caliente, una mecha de soldadura o un aspirador de soldadura.

3. Reparación del puente de soldadura: El exceso de soldadura se puede quitar con una punta de hierro caliente, una mecha de soldadura o un aspirador de soldadura.

Prevenir componentes levantados: Los fabricantes deberían utilizar una PCB robusta durante el proceso de soldadura por ola. La PCB no debe doblarse si los elementos permanecen planos.

Reparar almohadilla levantada: Puede conectar el cable a un rastro de cobre aún en su lugar mediante soldadura.

Evitar bola de soldadura: Nuevamente, puede repararse recalentándolo. Para la prevención, los fabricantes no deben establecer temperaturas demasiado altas en la máquina de soldadura por ola.

Conclusión

En este artículo, hemos explicado todo lo que necesita saber sobre la soldadura de PCB. Our main aim was to tell you about the methods and techniques to reduce welding problems. But before jumping to it directly, we have also mentioned the required background information. Moreover, we have also included tips that will help you avoid these problems in the first place.

If you still have any questions, you can contact us at [email protected] team of experts and engineers will be more than happy to help you out.