Aprende a soldar correctamente circuitos electronicos!

Introduccion:

En el mundo de la electrónica, una de las herramientas fundamentales para todo técnico es el "soldador manual" o cautín. Pero tú también puedes hacer soldaduras de estaño si te das una idea de lo que hay que soldar. Muchas veces tratar de hacer soldaduras con estas herramientas puede dar varios dolores de cabeza, en este artículo te mostramos en pocos pasos que no es tan difícil hacer una soldadura de estaño fuerte y duradera.

Pasos a seguir:

Enchufa el soldador a la alimentación eléctrica. Ten cuidado, normalmente en una pegatina viene escrito el voltaje de trabajo de la herramienta, éste puede ser de 110v o 220v.


Asegúrate de que lo enchufas en el toma corriente adecuado, si lo conectas en 220v y el equipo es de 110v puede quedar inservible.


En la pegatina debe venir escrito también la potencia del soldador dada en Watts (W), lo más común para soldaduras normales es un soldador que no exceda los 30W a 60W, ya que más calor podría ser molesto al soldar cosas pequeñas o podrías dañar los circuitos en caso de soldar sobre plástico.

Presta atención al elemento que deseas soldar:

 Mientras se calienta el soldador (normalmente toma de 7 a 10 min.), dale un vistazo a lo que quieres soldar. Si son dos terminales de cables, lo primero es dejar al descubierto el metal (normalmente cobre) retirando con un cortador cualquier forro o recubrimiento.

Luego de esto, con el mismo cortador, raspa el metal hasta que quede brilloso, esto se hace porque es muy común que el propio alambre de cobre venga con un barniz aislante que en muchos casos dificulta la soldadura.


Es necesario que los elementos a soldar queden en estas condiciones, limpios y brillosos sin ningún tipo de suciedad.

Utiliza estaño con un alto contenido de plomo. El estaño parece algo simple pero no lo es, se puede encontrar en miles de combinaciones, casi siempre estaño con plomo.

 

En la envoltura del rollo debe venir especificado el porcentaje de plomo, por ejemplo: 95/5, esto significa 95% estaño y 5% plomo.

Normalmente para este tipo de soldadura manual es aconsejable usar estaño con un contenido mas bien alto en plomo.

El plomo da cierta flexibilidad a la soldadura evitando que se parta con vibraciones, movimientos, etc.

Ten en cuenta la resina en el cable de estaño. Es muy usual encontrar un núcleo de resina para soldar, esto ayuda enormemente a la soldadura, asegúrate de que el estaño que adquieras tenga este aditivo, ya que los hay sin resina para otros usos).

Fíjate en el calibre del estaño. Es aconsejable usar estaño más bien fino, de 1 mm no más, ya que si usas un estaño más grueso se puede dificultar la soldadura, porque el soldador necesitará más tiempo para derretirlo o simplemente no podrá hacerlo.

Trata de que la punta del soldador posea una aleación de plata. La punta del soldador es otro tema, normalmente si es una marca seria como "Weller" (recomendada) la punta del soldador tiene una aleación de plata que facilita la adherencia del estaño y lo derrite fácilmente.

De no ser así y la punta es de acero o de cobre, entonces debes rasparla abundantemente hasta dejar al descubierto el metal brilloso y luego, rápidamente (el calor en la punta del soldador facilita o acelera los procesos de oxidación por lo que es normal que se opaque rápidamente) aplica estaño en forma abundante en toda la superficie raspada. Deja reposar un tiempo hasta que la resina hierva y se evapore, luego retirar el estaño.

Si el procedimiento anterior funcionó, debe de quedar una fina película de estaño adherida en la superficie raspada. Con la práctica te darás cuenta que la zona de la punta derrite el estaño más fácilmente que el resto del soldador, además facilita mucho la soldadura ya que adhiere también el estaño.

Acomoda los elementos a soldar. Una vez que estás listo para soldar, lo primero que tienes que hacer es posicionar los elementos a unir, trata de que queden el la posición más aproximada a como los quieres dejar definitivamente.

Comienza a soldar. 

Una vez que todo esté en el lugar adecuado, toma el soldador y el estaño con ambas manos, lo correcto sería acercar el soldador y el estaño simultáneamente a la superficie a soldar para que se encuentren al mismo tiempo. 


Cuando el soldador derrita el estaño en la superficie, mantén por un corto periodo de tiempo los elementos en esa posición (estaño+soldador+superficie), luego retira.

No soples ni trates de enfriar la soldadura, deja que se enfríe normalmente. La soldadura debe de quedar brillante, si queda opaca es que quedó "fría", en este caso aplica el soldador en la soldadura y refundir el estaño por 2 o 3 segundos. Este es el método más común para realizar una soldadura.

Otra manera de soldar. 

Otra forma de soldar con estaño es tomar por separado los elementos a soldar y realizar el paso anterior sobre cada uno, por separado, de forma tal que te queden ambos con una capa de estaño adherida a su superficie.

 Luego únirlos y con menos estaño (o sin este) haz lo mismo, une los elementos y con el soldador re-fundir el estaño presente en ambos elementos de forma tal que queden unidos.

Consejos para soldar correctamente:

Usa soldadores en el rango de los 30-60W.

Usa el estaño correcto para cada tipo de soldadura, para soldaduras más grandes utiliza estaño más grueso,

 para soldaduras más finas (electrónica), emplea estaño más fino.

Advertencia para todos.

El soldador (cautín o pistola de soldar) suele trabajar a altas temperaturas (+de 100 grados Celsius), ten el debido cuidado al manipularlo.

Elementos basicos:

Soldador (cautín)
Estaño
Base para soldar
Soldador de gas para soldadura con chorro de aire caliente
Flux líquido
Estaño
Mecha para desoldar con flux
Cable de bobina muy delgado

Flux 

Viene  en dos presentaciones (en pasta y liquido) es una resina adherente, que mejora substancialmente la adherencia del estaño, lo puedes aplicar con brocha pequeña y te va a ser de gran ayuda a la hora de las soldaduras difíciles.

Bien, el Flux  pues es la resina que hace que el estaño pueda ser manejable ya que como se darán cuenta cuando uno tarda mucho en colocar el estaño en el componente a soldar este se reseca y su consecuencia es de que se pega a la punta del cautín haciéndose una gran bola de estaño en  el pin del componente; el flux evita que esto suceda.


¿ Para qué sirve el Flux ?

El objetivo del proceso de soldadura es unir dos metales mediante otro material conductor sin fundir los metales a unir. La superficie de los metales puede presentar suciedad, lo que dificulta la soldadura. Es aquí donde interviene el flux eliminando el óxido de las superficies a soldar.

Precauciones: El flux se debe aplicar en lugares ventilados. Es recomendable usar gafas, careta y guantes de protección durante su manipulación.

Tipos de Fluxes
Los Fluxes de cloruro de zinc son soluciones acuosas de cloruro de zinc y de cloruro amónico con ácido clorhídrico libre. Durante décadas éstos han sido los standard. Se caracterizan por su manejo sencillo y son muy efectivos incluso en condiciones difíciles. Una desventaja es que los puntos de soldadura deben lavarse con gran coste para limpiar los residuos del flux, ya que de lo contrario se desarrollará pitting (formación de agujeros). Normalmente el agua de lavado tiene también que tratarse posteriormente con gran costo económico.

Sus aplicaciones son soldadura de radiadores, estañado de cintas y estañado de piezas producidas en gran cantidad.


Los Fluxes de bromuro de zinc son soluciones acuosas de bromuro de zinc y bromuro amónico con ácido bromhídrico libre. Son fáciles de manejar y similares a los cloruros de zinc en sus efectos. Los residuos pueden quedarse en los puntos de soldadura sin ocasionar pitting (formación de agujeros). Si es necesario, el residuo es fácil de eliminarlo lavando con agua.

 Los Fluxes de bromuro amónico sin metales pesados (fluxes ZNC) son soluciones acuosas de bromuros amnicos orgánicos con ácido bromhídrico libre. Estos tienen la ventaja de no dejar residuo bajo condiciones ideales. Si algo de residuo queda el mismo no causa pitting (formación de agujeros). Esto hace innecesaria la limpieza de los puntos de soldadura, lo que supone sustanciales ahorros en agua de lavado.

Como elegir un buen cautin?:

Hay muchos tipos de cautin, pero para soldadura electrónica la opción es simple: 

tipo Lápiz:

La punta es fina y delgada, lo cual facilita las soldaduras pequeñas y precisas. 
Cuando uno compra un soldador, la característica básica que debes tener en cuenta es su potencia. 
Para soldadura electrónica de 15 a 25 W es lo recomendado, más potencia es inútil además de que el componente electrónico podría dejar de funcionar debido al calor. 
Para empezar, cualquier modelo de esa potencia te sirve. Es decir funciona cualquier tipo de cautin aunque su marca sea desconocida.

Para elegir un buen cautin debemos comprobar la potencia (15-25 watts), comprobaremos que tenga punta de lápiz y que alcanza una temperatura adecuada para una soldadura (85º a 450 Cº), también debemos comprobar el tamaño físico de la punta, aunque esto ultimo depende de la cantidad de soldadura que se va a usar.

Soldador instantáneo:

d forma típica pistola, tiene la característica de que su punta se calienta muy rápidamente, al presionar el botón, y sólo hay que soltar para que se solidifique el estaño o lo que se esté usando.
Los soldadores de punta fina se utilizan principalmente para pequeños trabajos de soldadura en electricidad y electrónica, mientras que los de punta gruesa se utilizan en otros trabajos para cualquier soldadura en superficies más grandes.

Soldador de Gas:

El soldador de gas puede funcionar como soldador normal, soplete o soldador por

chorro de aire caliente dependiendo de la punta que utilicemos. Pala la soldadura

en electrónica la punta más utilizada es la de chorro de aire caliente.

Estos soldadores funcionan con butano tienen control de flujo de gas y son

recargables. El uso más común que se les da a estos soldadores el el de soldar y

desoldar pequeños circuitos integrados, resistencias, condensadores y bobinas

SMD.

Para los circuitos:

Desoldadura y soldadura de un encapsulado TQFP

El encapsulado que vamos a desoldar para sustituirlo por otro es el llamado TQFP y que puedes ver en la siguiente fotografía.

Para desoldar este tipo de encapsulado lo primero que se hace es tratar de eliminar todo el estaño posible de sus patillas. Para ello utilizamos mecha de desoldadura con flux.

Una vez quitado todo el estaño que haya sido posible vamos a proceder a desoldar el integrado usando un soldador normal. Para ello vamos a pasar por debajo de los pines de un costado un hilo de cobre muy fino. El hilo ha de ser de bobina que vienen lacados. Uno de los extremos del cable se suelda a cualquier parte del PCB. La técnica es la siguiente. Con el único extremo libre del cable que esta soldado a la placa y ha sido pasado por debajo de los pines del integrado vamos a ir tirando de

el muy suavemente mientras calentamos los pines del integrado que están en contacto con el.

 

Y repetimos este procedimiento en los cuatro lados del integrado. Asegurarse que se calientan los pines bajo los cuales va a pasar el hilo de cobre para separarlos de los pads y hacerlo con mucho cuidado, sin forzar.

Una vez quitado el circuito integrado por completo hay que limpiar los pads de resto de estaño. Para ello aplicamos la mecha de desoldadura sobre estos apoyándola y pasando el soldador sobre esta. Nunca mover la mecha sobre los pads arrastrándola pues algún pad se puede pegar a la mecha y al tirar de esta se puede desprender.

En el caso de que la mecha se quede un poco pegada a los pads, solo hay que ir calentando y separando pero siempre con cuidado.

 

Una vez que tenemos los pads completamente limpios vamos a proceder a soldar

un nuevo circuito integrado. En primer lugar vamos a aplicar flux sobre los pads. La cantidad de flux no debe importar pues luego la limpiaremos lo que si es

importante es que no debemos de quedarnos cortos así que con alegría. Lo

siguiente que haremos es con un soldador de punta muy fina poner un poco de estaño en cada pad pues luego vamos a fundir este estaño para que se pegue al pin de integrado.

 

Ahora hay que situar el nuevo componente sobre los pads con cuidado y prestando mucha atención de que cada pin está sobre su pad correspondiente.  recomiendo

que hagas uso de una buena lente de aumento para llevar a cabo esta operación. Una vez situado el componente en su lugar aplicar el soldador a un pin de una esquina hasta que el estaño se derrita y se adhiera al pin. Haced lo mismo con un pin del lado contrario. Esta operación es la más delicada pués el integrado se suele mover. Una vez fijado el integrado volvemos a aplicar flux sobre los pines del chip para que cuando el estaño se derrita se adhiera tanto al pad como al pin.

 

El siguiente paso es pasar el soldador de pin en pin presionándolo contra su correspondiente pad de modo que este se calienta, calienta el pad y el estaño y todo se funde en un bloque. repetir el proceso con cada pin. Después de solda r todos los pines revisar con cuidado que todos los pines hacen buen contacto. En este paso se puede usar el soldador de chorro de aire caliente.

Como seguramente todo el perímetro del integrado estará lleno de flux que suele ser algo aceitoso, tendremos que limpiarlo. Para ellos se utiliza un disolvente limpiador de flux (flux remover, flux frei) y se aplica sobre la zona a limpiar. Una vez aplicado se mete todo el PCB, en una cubeta de agua por ultrasonidos. Esta cubeta transmite ultrasonidos al agua y la hacen vibrar de manera que el agua entra por todas partes debido a la frecuencia de vibración limpiando todo el PCB de "flux remover". Una vez limpia se seca todo el PCB con aire a presión asegurándonos que no quede ningún resto de agua que pueda corroer partes metálicas.

Para Desoldar y soldar un condensador, bobina o resistencia SMD.

Los formatos SMD de estos elementos se pueden clasificar en tres grupos atendiendo a su tamaño. Se pueden encontrar estos componentes en los formatos de menor a mayor 0402, 0603 y 0805, 1206 Hay muchos más pero esto son los más comunes.


Estos elementos se pueden soldar y desoldar con un soldador de baja potencia y sin grandes dificultades cuando se trata de encapsulado de 0.8 y si los componentes no están muy cerca unos de otros. En el caso encapsulados de 0.6 nos va a hacer una lente de mucho aumento y en los de 0.4 vamos a requerir un microscopio.


Para poder calentar ambos terminales simultáneamente para poder fundir el estaño que los suelda para poder retirar con facilidad el componente vamos a usar un soldador de aire caliente.


 a desoldar y soldar un condensador en formato 0.8 y vamos a ver que el resultado obtenido es perfecto, una soldadura limpia.
 
Lo primero que hacer antes de aplicar el chorro de aire caliente sobre el condensador vamos a aplicarle un poco de flux para que el calor que posteriormente apliquemos se concentre sobre el estaño y los dos pads sobre los que esta soldado el condensador.


 

El siguiente paso que se lleva a cabo es el calentamiento de componente con el soldador de chorro de aire caliente moviéndolo sobre el componente para que el calor se distribuya uniformemente sobre todo el condensador. Es recomendable usar unas pinzas de puntas finas pues cuando el estaño se funde podemos rápidamente retirar el condensador.

A la hora de volver a soldar el condensador tenemos que aplicar de nuevo flux a los pads del PCB y al condensador.
 
Colocamos el componente sobre los pads y volvemos a aplicar calor con el soldador de chorro de aire caliente.




Como se a podido ver a pesar de no tener los hornos para las soldaduras de precisión se puede aplicar un poco y hacer un buen trabajo con herramientas baratas y cuidado. 

 herramientas para desoldar.

Hay varios modelos, se derrite el estaño y se aspira. Es sencillo, pero requiere tener la punta del soldador limpia para que transmita bien el calor. 

De vacio o succión: Estos pueden ser electricos o manuales. Los manuales son una especie de tubo hueco con un mecanismo de muelle en su interior y una punta de unos 5 mm. Se requiere de un soldador para fundir el estaño antes de succionar. También desoladores eléctricos de succion. El funcionamiento es el mismo que los manuales, solo que no necesitan de un soldador, ya que ellos mismos proporcionan calor para fundir el estaño. También los hay como accesorio para el soldador con una pera que es la que hace la succión.

Desoldador pera:

Malla para desoldar:

 Se trata de una tira, con filamentos entrelazados, que se pone encima de la soldadura. Se calienta con la punta del soldador y al deshacerse absorbe el estaño. Únicamente se usa cuando no se puede utilizar el desoldador. este método es muy bueno para componentes SMD (las patillas no atraviesan la placa, sino que van soldadas a la superficie)

 Los desoladores de malla son una malla de cobre cubierta con un material que ayuda a fundir y absorver el estaño, por lo general algo de flux. Para desoldar con la malla, basta con pegar la malla a la soldadura y darle calor a la malla con el soldador. De esta forma el estaño ira a parar directamente a la malla.

Base con esponja limpiadora para soldador. Su esponja no abrasiva limpia la punta del soldador y no requiere de agua. Una herramienta indispensable en cualquier taller de electrónica. Incluye una base metálica con soporte para apoyar el soldador.

Base metálica para soldadores estándar. Incluye soporte firme para soldador, varilla de limpieza y esponja. Imprescindible para no quemar nada con el soldador

Lupa de usos múltiples, para pegar, soldar, armar,  o reparar objetos, etc.

Lupa ,Sostiene cualquier objeto en cualquier angulo.

Los brazos son totalmente articulados.

 uniones de bola ,Toda la base bañada en nickel. Candado para cualquier angulo.?

 

Estaciona de soldadura: Las estaciones de soldadura, son soldadores que poseen por lo general un lápizpara soldar como mínimo. La diferencia con un soldador de lápiz normal, es que estas permiten regular la temperatura del cautin, evitando asi que tengamos que tener varios soldadores para poder hacer uso de varias intensidades de calor. Por lo general están basados en resistencias cerámicas, muy delicadas.

Estas estaciones pueden contener tambien soldadores de aire caliente o incluso una fuente de voltaje regulado para poder hacer pruebas. Estas estaciones cada vez se estan empezando a ver mas en uso domestico gracias a los fabricantes chinos que producen a bajo coste. Esto nos permite conocer este tipo de aparatos antes inalcanzables por s