La técnica de soldadura adecuada y la calidad de la soldadura son la línea de vida de cualquier fabricación y montaje de PCB. Si le gusta la electrónica, debe saber que la soldadura es básicamente una técnica para unir dos metales utilizando un tercer metal o aleación. En la fabricación, ensamblaje y retrabajo electrónico de PCB, los metales que se unirán son los conductores de los componentes electrónicos (orificio pasante o SMD) con las pistas de cobre en la PCB. La aleación utilizada para unir estos dos metales es una soldadura que es básicamente estaño-plomo (Sn-Pb) o estaño-plata-cobre (Sn-Ag-Cu). La soldadura de estaño-plomo se llama soldadura de plomo debido a la presencia de plomo mientras que la soldadura de estaño-plata-cobre se llama soldadura sin plomo porque no hay plomo presente en ella. La soldadura se funde utilizando una máquina de soldadura por ola o un horno de reflujo o un soldador normal y esta soldadura fundida se usa para soldar los componentes electrónicos a la PCB. Una PCB o una placa de circuito impreso después del ensamblaje de componentes electrónicos se llama PCA o Conjunto de circuito impreso.
Algunos otros términos, como la soldadura fuerte y la soldadura fuerte, a menudo están relacionados con la soldadura . Pero uno debe recordar que la soldadura, soldadura fuerte y soldadura son diferentes entre sí. La soldadura se realiza mediante soldadura mientras que la soldadura fuerte se realiza con un metal de relleno de menor temperatura de fusión. En la soldadura, el metal base también se funde al unir dos metales, mientras que este no es el caso con soldadura y soldadura fuerte.
La calidad de la soldadura y la técnica de soldadura deciden la vida útil y el rendimiento de cualquier equipo, dispositivo o dispositivo electrónico.
Flujo - Tipos y función del flujo en la soldadura
Flux juega un papel vital en cualquier proceso de soldadura y electrónica de fabricación y montaje de PCB. El fundente elimina cualquier óxido y evita la oxidación de los metales y, por lo tanto, ayuda a mejorar la calidad de la soldadura. En el proceso de ensamblaje de PCB de la electrónica, el flujo elimina cualquier óxido de las pistas de cobre en la PCB y los óxidos de los cables de los componentes electrónicos. Estos óxidos son la mayor resistencia en una buena soldadura y al eliminar estos óxidos, los flujos desempeñan un papel muy importante aquí.
Hay básicamente tres tipos de Flux usados en Electrónica:
Flujo tipo R: estos flujos no están activados y se utilizan donde hay menos oxidación.
Tipo de flujo RMA - Estos son flujos de resina levemente activados. Estos flujos son más activos que los flujos tipo R y se utilizan en lugares donde hay más oxidación.
Flujo de tipo RA - Estos son flujos activados por colofonia. Estos son flujos muy activos y se utilizan en lugares que tienen demasiada oxidación.
Algunos de los flujos disponibles son solubles en agua. Se disuelven en el agua sin contaminación. También hay flujo de limpieza que no requiere limpieza después del proceso de soldadura.
El tipo de flujo que se utilizará en la soldadura depende de varios factores, como el tipo de PCB que se debe ensamblar, el tipo de componentes electrónicos utilizados, el tipo de máquina de soldadura y los equipos utilizados y el entorno de trabajo.
Soldadura - Tipos y papel de la soldadura en soldadura
La soldadura es la vida y la sangre de cualquier PCB. La calidad de la soldadura utilizada durante la soldadura y el ensamblaje de PCB determina la vida útil y el rendimiento de cualquier máquina, equipo, aparato o dispositivo electrónico.
Soldar
Existen diferentes aleaciones de soldadura disponibles, pero las reales son las que son eutécticas. La soldadura eutéctica es aquella que se funde exactamente a la temperatura de 183 grados Celsius. Una aleación de estaño y plomo en la proporción 63/37 es eutéctica y, por lo tanto, la soldadura de estaño-plomo 63/37 se denomina soldadura eutéctica. Los soldados que no son eutécticos no cambiarán de sólido a líquido a 183 grados Celsius. Pueden permanecer semisólidos a esta temperatura. La aleación más cercana a la soldadura eutéctica es estaño-plomo en la proporción 60/40. La soldadura favorita para los fabricantes de electrónica ha sido 63/37 durante años. Todavía es ampliamente utilizado en todo el mundo.
Debido a que el plomo es perjudicial para el medio ambiente y los seres humanos, la Unión Europea tomó la iniciativa de prohibir el plomo de la electrónica. Se ha decidido eliminar el plomo de la soldadura y los componentes electrónicos. Esto ha dado lugar a otra forma de soldadura llamada soldadura sin plomo. Esta soldadura se llama libre porque no hay plomo en ella. Las aleaciones de soldadura sin plomo se funden alrededor de 250 ° C (482 ° F), dependiendo de su composición. La aleación sin plomo más común es estaño / plata / cobre en la relación Sn96.5 / Ag3.0 / Cu0.5 (SAC). La soldadura sin plomo también se denomina soldadura sin plomo.
Formas de soldadura:
La soldadura está disponible en varias formas:
Cable
Barra de soldadura
Preformas de soldadura
Pasta de soldadura
Bolas de soldadura para BGA
Componentes electrónicos
Hay dos tipos de componentes electrónicos: activo y pasivo.
Componentes electrónicos
Los componentes activos son aquellos que tienen ganancia o direccionalidad. Por ejemplo, transistores, circuitos integrados o circuitos integrados, puertas lógicas.
Los componentes electrónicos pasivos son aquellos que no tienen ganancia o direccionalidad. También se llaman elementos eléctricos o componentes eléctricos. Por ejemplo, resistencias, condensadores, diodos, inductores.
Nuevamente, los componentes electrónicos pueden estar en el orificio pasante de SMD (dispositivos de montaje en superficie o chips).
Empresas de electronica
Dado que las empresas de electrónica son las que realizan la soldadura y la fabricación de PCB, no se pueden ignorar aquí. Algunas de las principales compañías electrónicas son: Apple, Cisco, Texas Instruments, Fujitsu, Mitsubishi Electric, TCL, Bharat Electronics Limited, Siemens, Philips.
Herramientas y equipos necesarios para la soldadura.
Como se explicó anteriormente, la soldadura se puede hacer de 3 maneras:
Soldadura por ola: La soldadura por ola se realiza para la producción en masa. Los equipos y las materias primas necesarias para la soldadura por ola son: máquina de soldadura por ola, barra de soldadura, flujo, comprobadores de reflujo, probador de inmersión, fundentes de pulverización, controlador de flujo.
Soldadura por reflujo: la soldadura por reflujo se realiza para la producción en masa y se utiliza para la soldadura de componentes SMD en la PCB. Los equipos y la materia prima necesarios para la soldadura por reflujo son: horno de reflujo, verificador de reflujo, impresora de plantillas , pasta de soldadura, fundente.
Soldadura manual: la soldadura manual se realiza en la producción a pequeña escala y en la reparación y retrabajo de PCB. Los equipos y las materias primas que se necesitan para soldar a mano son: soldador, estación de soldadura, alambre de soldadura, pasta de soldadura, fundente, desoldador o estación de desoldar, pinzas, soldador, sistema de aire caliente, muñequeras, absorbentes de humo, eliminadores de estática, pistola de calentamiento. , herramientas de pick-up, formadores de plomo, herramientas de corte, microscopios y lámparas de aumento, bolas de soldadura, pluma de flujo, trenzas o mechas para desoldar, bomba o sppon para desoldar, pluma de revestimiento, material de esd.
Soldadura BGA: Otra forma de componentes electrónicos son BGA o Ball Grid Array. Son componentes especiales y necesitan soldadura especial. No tienen cables, sino que utilizan bolas de soldadura utilizadas debajo del componente. Debido a que las bolas de soldadura deben colocarse debajo del componente y soldarse, la soldadura de BGA se convierte en una tarea muy difícil. Soldadura BGA necesita sistemas de soldadura y retrabajo BGA y bolas de soldadura.
Soldadura por ola
Máquina de soldadura por ola
Una máquina de soldadura por ola puede ser de diferentes tipos, adecuada para la soldadura por ola con plomo y soldadura por ola sin plomo, pero todas tienen el mismo mecanismo. Hay tres zonas en cualquier máquina de soldadura por ola:
Zona de precalentamiento: esta zona precalienta el PCB antes de soldar.
Zona de flujo: esta zona rocía el flujo en la PCB.
Zona de soldadura: la zona más importante donde hay soldadura fundida.
También puede haber una cuarta zona de zona llamada para la limpieza del flujo después de que se realiza la soldadura.
Proceso de soldadura por ola:
Un transportador sigue moviéndose a través de la planta. Los empleados insertan componentes electrónicos en la PCB que sigue avanzando en el transportador. Una vez que todos los componentes están en su lugar, la PCB se mueve a la máquina de soldadura por ola que pasa por las diferentes zonas. Las ondas de soldadura en el baño de soldadura sueldan los componentes y el PCB se mueve fuera de la máquina donde se prueba para detectar cualquier posible defecto. Si hay algún defecto, algunos trabajos de reparación / reparación se realizan utilizando soldadura manual.
Soldadura por reflujo
Horno de reflujo
La soldadura por reflujo utiliza SMT (tecnología de montaje en superficie) para soldar SMD (dispositivos de montaje en superficie) en la PCB. En la soldadura por reflujo hay cuatro etapas: precalentamiento, remojo térmico, reflujo y enfriamiento.
En este proceso, la pasta de soldadura se imprime en la pista de la placa de circuito donde se va a soldar el componente. La impresión de la pasta de soldadura se puede realizar utilizando un dispensador de pasta de soldadura o mediante impresoras de plantillas. Esta placa con pasta de soldadura y los componentes de la pasta se pasa luego a través de un horno de reflujo donde los componentes se sueldan al ancho. Luego, la placa se prueba para detectar cualquier defecto y, si hay algún defecto, se debe volver a trabajar y reparar utilizando sistemas de aire caliente.
Soldadura a mano
La soldadura manual se realiza básicamente para la fabricación a pequeña escala o la reparación y el retrabajo.
Soldadura a mano
La soldadura manual para componentes de orificio pasante se realiza utilizando un soldador o una estación de soldadura.
La soldadura manual de componentes SMD se realiza con lápices de aire caliente o sistemas de retrabajo de aire caliente. La soldadura manual de los componentes de orificio pasante es más fácil en comparación con la soldadura manual de SMD.
Puntos clave para recordar al soldar:
La soldadura se logra calentando rápidamente las piezas metálicas que se unirán y luego aplicando un fundente y una soldadura a las superficies de contacto. La unión de soldadura terminada une metalúrgicamente las partes formando una excelente conexión eléctrica entre los cables y una unión mecánica fuerte entre las partes metálicas. El calor se aplica con un soldador u otros medios. El flujo es un limpiador químico que prepara las superficies calientes para la soldadura fundida. La soldadura es una aleación de bajo punto de fusión de metales no ferrosos.
Mantenga siempre la punta cubierta con una capa delgada de soldadura.
Use flujos que sean lo más suaves posible pero que aún proporcionen una unión de soldadura fuerte.
Mantenga la temperatura lo más baja posible y mantenga la temperatura suficiente para soldar rápidamente una unión (2 a 3 segundos como máximo para la soldadura electrónica).
Combina el tamaño de las puntas con el trabajo.
Use una punta con el menor alcance posible para una máxima eficiencia.
Métodos de soldadura de mano SMD:
Método 1 - Pin por pin Se utiliza para: dos componentes de pin (0805 caps & res), tonos> = 0.0315 ″ en Paquete de esquema pequeño, (T) QFP y SOT (Mini 3P).
Método 2 - Inundación y succión Se utiliza para: pasos <= 0.0315="" ″="" en="" el="" paquete="" de="" esquema="" pequeño="" y="" (t)="">
Método 3 - Pasta de soldadura Se utiliza para los paquetes BGA, MLF / MLA; Donde los pasadores están debajo de la parte e inaccesibles.
BGA o Ball Grid Array es un tipo de empaque para PCB montados en superficie (donde los componentes en realidad están 'montados' o pegados en la superficie de la placa de circuito impreso). Un paquete BGA simplemente parece una oblea delgada de material semiconductor que tiene componentes de circuito en una sola cara. El paquete Ball Grid Array se llama así porque es básicamente una matriz de bolas de aleación de metal dispuestas en una cuadrícula. Estas bolas BGA son normalmente estaño / plomo (Sn / Pb 63/37) o estaño / plomo / plata (Sn / Pb / Ag)
RoHS: Restricción de sustancias peligrosas [plomo (Pb), mercurio (Hg), cadmio (Cd), cromo hexavalente (CrVI), bifenilos polibromados (PBB) y éteres de difenilo polibromados (PBDE).]
WEEE: Residuos de equipos eléctricos y electrónicos.
Soldadura sin plomo: Soldadura sin plomo (Pb).
Lead-Free está tomando un rápido impulso en todo el mundo después de que las Directivas de la UE (Unión Europea) eliminen el plomo (Poison) de la soldadura electrónica teniendo en cuenta sus efectos sobre la salud y el medio ambiente.
Indudablemente, llegará un momento en el que deberá quitar la soldadura de una junta: posiblemente para reemplazar un componente defectuoso o reparar una junta seca. La forma habitual es utilizar una bomba desoldadora.
La electricidad estática o ESD es una carga eléctrica que está en reposo. Esto se crea principalmente por un desequilibrio de electrones que permanecen en una superficie específica, o en el aire ambiental. El desequilibrio de los electrones (en todos los casos, es causado por la ausencia o el excedente de electrones) causa un campo eléctrico que es capaz de influir en otros objetos a una distancia.
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