Soldadura

EEC1-Electrónica General SOLDADURA Soldadura: Definición

• Soldar, tecnológicamente hablando, es unir sólidamente dos

piezas metálicas, fundiendo su material en el punto de unión, o

mediante alguna sustancia igual o parecida a ellas.

• Las soldaduras pueden ser:

Duras: eléctrica por arco, por puntos, oxiacetilénica, etc.

Blandas: soldadura con estaño, empleada en electrónica, se

trabaja a temperatura inferior a 200º

EEC1-Electrónica General SOLDADURA Soldadura con estaño

• La soldadura con estaño consiste en unir dos fragmentos de

metal (habitualmente cobre, latón o hierro) por medio de un metal

de aportación (estaño) con el fin de procurar una continuidad

eléctrica entre los metales que se van a unir.

• Esta unión debe ofrecer la menor resistencia posible al paso de

la corriente eléctrica; para ello, la soldadura debe cumplir una

serie de normas con el fin de conseguir una unión eléctrica

óptima, con una resistencia mecánica importante.

• Una de las causas más frecuente de fallos en los sistemas

electrónicos es la existencia de soldaduras defectuosas que con el

paso del tiempo provocan averías.

EEC1-Electrónica General SOLDADURA Soldadura con estaño

Para realización de una soldadura blanda se necesitan los

siguientes elementos:

Soldador.

Metal de aportación ( estaño ).

Flux, desoxidante, decapante ( a veces ).

Soporte de soldador

EEC1-Electrónica General SOLDADURA SOLDADOR

• Herramienta que aporta el calor necesario para poder realizar la

soldadura, existen diferentes tipos, entre los que destacamos los

siguientes:

Tipo martillo: De gran potencia, para soldar chapas, tubos,

grandes terminales, chasis, etc. ( 60 a 300 W ).

Instantáneo o pistola: Uso general, normalmente empleado en

reparación fuera del taller o laboratorio. Potencia media ( aprox. 50

W ).

Tipo lápiz: Llamado así por su forma, es el más usado en

electrónica, van desde baja potencia a media potencia ( 14 a 40 W).

• Se componen de mango, calefactor y punta.

EEC1-Electrónica General SOLDADURA Soldadores de martillo

• Tamaño grande

• Elemento calefactor de gran potencia

• Punta grande y poco precisa

• No se usa en electrónica

• Uso industrial

• 100 Watios a 300 Watios

EEC1-Electrónica General SOLDADURA Soldadores de pistola

• Tamaño medio y forma de pistola

• Calentamiento instantáneo (pulsador)

• Reparaciones fuera del laboratorio

• Potencia media ( ~50 W )

• Punta mediana poco precisa

EEC1-Electrónica General SOLDADURA Soldadores tipo lápiz

Son los mas usados en electrónica por:

– Potencia / temperatura adecuadas

– Gran variedad de puntas

– Precisión adecuada

– Manejabilidad


Potencia / temperatura:

– Entre 20 y 40 W: La potencia nos indica la cantidad de calor que

puede aportar el soldador.

– A mayor tamaño de componentes, soldaduras más grandes,

con más estaño, por lo tanto se necesita más cantidad de calor.

– El exceso de calor puede dañar los componentes electrónicos

activos ( chips, etc.)

– Un exceso de potencia (calor) se puede compensar con

experiencia, con una soldadura más rápida.

– En los soldadores que lo permitan, ajustar una temperatura de

260º aproximadamente y si es necesario aumentar.

– Acercando estaño a la punta del soldador, verificaremos que la

temperatura es la adecuada para comenzar a soldar.

EEC1-Electrónica General SOLDADURA Soldador: Punta lápiz

PUNTAS LARGA DURACIÓN:

– 1. Base de cobre

– 2. Capa de hierro

– 3. Capa de níquel

– 4. Capa de cromo

– 5. Pre-estañado

– Todas estas capas de protección evitan que el estaño entre en contacto

con la base de cobre y produzca su deterioro, con lo que se consigue una

duración de 10 a 20 veces superior a una punta de cobre convencional,

conservando su forma inicial sin deformación por el desgaste.

– Para evitar dañar estas capas NUNCA SE LIMARÁ O RASPARÁ.

EEC1-Electrónica General SOLDADURA Soldador: Punta lápiz

Cuidados del soldador:

– Para evitar quemaduras, daños a objetos y

al mismo tiempo proteger el soldador, se usan

soportes adecuados. Algunos suelen incluir

una esponja húmeda para limpieza de la

punta.

– Siempre que no esté en uso, el soldador

deberá estar en su soporte.

– La esponja se mantendrá húmeda, no

mojada para que no se queme al limpiar la

punta del soldador.

– No se dará al soldador otros usos ( pegar

plásticos, fundir materiales, etc.)

EEC1-Electrónica General SOLDADURA El estaño

• El ‘estaño’ es el metal de aportación en la soldadura.

• En realidad el ‘estaño’ no es solo estaño, sino que hay más materiales,

aunque coloquialmente le llamemos ‘estaño’.

• Es una aleación de plomo y estaño. En electrónica, la proporción normal

es del 60 % de estaño y el 40 % de plomo.

• Para facilitar la soldadura incluye otros materiales resinosos en su

interior.

EEC1-Electrónica General SOLDADURA El estaño: Composición

Se busca una aleación con:

– Una temperatura de fusión baja.

– Buena conductora de la electricidad.

– Resistencia mecánica adecuada.

– Que pase de sólido a líquido sin estado ‘plástico’

63% de estaño

37% de plomo

• Incluye componentes que facilitan la soldadura

– Resina natural (3%) en pequeños tubos internos.

– A veces se le añaden activadores químicos.

– Facilita el flujo del estaño.


Una proporción de ‘mitad y mitad’ (50/50) de estaño y plomo, comienza a

fundir a 183º y no acaba de fundir hasta llegar a los 216º, en ese tramo

(183º a 216º) la aleación es como una ‘pasta’. Eso no es bueno en

soldadura, sobre todo si al enfriarse y pasar por el estado de ‘pasta’ se

mueven las piezas a soldar, ya que la soldadura queda mal.

• La mezcla ideal del 63% y 37% consigue que se pase de sólido a líquido a

los 183º sin ese estado de ‘pasta’.

• Como solución práctica también se usa la proporción 60/40 que tiene una

zona de temperaturas de 183º a 191º para fusión

• En electrónica no se usarán otras aleaciones que no sean las de 60/40 y

63/37.

EEC1-Electrónica General SOLDADURA El estaño: Reclicado y ecología

La basura electrónica y su reciclado:

• De la ‘basura electrónica’ que se recicla, del 50% al 80% se envía a Asia

(China, India, Pakistán).

• Hay países industrializados sin control sobre sus residuos electrónicos.


La basura electrónica está creciendo en todo el mundo (PCs, móviles,

TVs, etc.).

• El plomo es un componente peligroso por su toxicidad en vertederos, ríos,

mares, etc.

• Se está eliminando en productos del sector electrónico igual que se hizo

en la gasolina, etc.


• Directiva 2002/95/EC Parlamento Europeo 27/1/2003

• Ya existen normativas que regulan la fabricación en muchos países y

muchas empresas fabrican ya con estaño sin plomo:


¿ Como es el estaño sin plomo ?

– Lo más común es añadirle al estaño (Sn):

• Plata (Ag), en proporciones aprox. del 3%

• Cobre (Cu), en proporciones del 0.5 %

– La composición se expresa con los símbolos

químicos, siendo la mayoría del material estaño

(96,5% ) y el resto plata y cobre:

Sn / 3Ag / 0.5Cu

– La temperatura de fusión sube a 217º

EEC1-Electrónica General SOLDADURA Técnicas de soldadura

Disponer de un sitio estable para trabajar

– Lugar para apoyar o sujetar los elementos a soldar.

– Iluminación adecuada.

– Herramientas necesarias según soldadura:

• Soldador con su soporte y medio de limpieza

• Estaño

• Pinzas

• Alicates

• Flux

• etc.


Las piezas a soldar deben estar totalmente limpias y a ser posible

preestañadas. Para ello se utilizará un limpia metales, lija muy fina, una lima

pequeña o las tijeras, dependiendo del tipo y tamaño del material que se

vaya a soldar.

También se limpiará la punta del soldador, una

vez que tenga la temperatura adecuada.


• El preestañado consiste en aplicar una capa de estaño a las piezas que

vamos a soldar, una vez limpias.

• El preestañado facilita la soldadura.


• Colocar las piezas como deben quedar soldadas:


Aportar calor con la punta del soldador a los elementos a

soldar – precalentado de elementos.

Si la superficie del soldador en contacto con los componentes es

pequeña, el precalentamiento será malo


Una vez que calientes las piezas, se aplicará el estaño en la zona de

contacto de piezas y soldador:

• Sin quitar el soldador, el estaño líquido se extenderá en la superficie a

soldar de forma uniforme.

• Después se retirará el soldador sin mover las piezas soldadas hasta que la

soldadura se enfríe.


Uso del flux:

– El ‘flux’ es un líquido o una pasta que favorece que el estaño se difunda

correctamente por la soldadura.

– Aporta agentes limpiadores y activadores que limpian las zonas a soldar.

– Deja algunos restos no deseados en electrónica

– Se usará para facilitar soldaduras complejas


Soldadura correcta:

– El estaño está distribuido y envuelve el terminal del componente y

cubre el cobre del circuito impreso.

– La soldadura se ve brillante y uniforme.


Soldadura correcta:


Soldadura incorrecta: Seca.

* Se llama soldadura seca a la que no tiene el estaño extendido y

cubriendo a los elementos a soldar.


Otros defectos en soldaduras:

– Exceso de estaño

– Cortocircuitos

– Soldaduras frías

• Al mover los elementos

soldados durante el proceso de

enfriado, se produce la soldadura

fría, con mal contacto eléctrico y

poca resistencia mecánica.

• Se distingue por carecer de

brillo.


Diferentes soldaduras:

– 1: Correcta

– 2: Falta estaño

– 3: Fría

– 4: Seca

– 5: Exceso estaño

• Se puede observar que la soldadura

fría apenas tiene brillo


Soldaduras defectuosas:

EEC1-Electrónica General SOLDADURA Soldadura

Otros tipos de soldadura usados en electrónica:

– Soldadura por ola

– Soldadura en hornos por reflujo

Ambos tipos de soldadura se usan para fabricación, para abaratar costes

de producción en procesos automáticos.

EEC1-Electrónica General SOLDADURA Soldadura

… ¿ y si algo va mal ?

… hay que reparar un circuito

... retirar una soldadura defectuosa

Usaremos técnicas de desoldadura

EEC1-Electrónica General SOLDADURA Desoldadura

Consiste en calentar la soldadura a eliminar y retirar el estaño fundido

por algún medio.

EEC1-Electrónica General SOLDADURA Desoldadura

Los medios más usados para retirar

el estaño son:

– Succión

• Bombín

• Perilla

• Bomba de vacio

– Capilaridad

• Cinta de cobre

EEC1-Electrónica General SOLDADURA Desoldadura: Succión

EEC1-Electrónica General SOLDADURA Desoldadura: Capilaridad

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