Soldadura electrónica básica: guía práctica para estudiantes

 

¡Saludos a todos! Hace unos días impartí un pequeño taller de soldadura electrónica básica para compañeros de primeros semestres y otras carreras diferentes a ingeniería electrónica en mi universidad. El objetivo era que pudiesen aprender las bases para introducirse a trabajar con componentes through-hole (TH), evitando los errores comunes que suelen dañar componentes y pistas de las PCB´s que me hubiese gustado evitar en mis inicios.
Observé el entusiasmo en cada uno de ellos y que la información les fue de completa utilidad, por lo que les comparto a ustedes esta importante información que sé que les será de gran ayuda.

índice

Las herramientas y puntos que veremos a continuación en esta entrada son las siguientes:

1. Importancia de una correcta soldadura
2. Aleaciones del estaño
3. Diámetro de la soldadura
4. El flux
5. El cautín
6. Elegir un buen cautín
7. Técnica básica de soldadura
8. Errores comunes.

¿Por qué es importante aprender a soldar correctamente?

Es de gran importancia aprender y realizar una correcta soldadura si nos vamos a dedicar a la carrera de ingeniería electrónica o si realizaremos proyectos propios en los que necesitaremos diseñar y soldar tablillas. Por experiencia propia, se que de no tener una buena técnica de soldadura y no contar con las herramientas y materiales correctos esta tarea se volverá frustrante muy rápido, además de que estaremos más propensos a cometer los siguientes principales errores:

• Falsos contactos.
• Daños en componentes por sobrecalentamiento o cortocircuito.
• Daños a pistas y tablillas.

El estaño

EL estaño es un material maleable, blando y de color plateado. Lo importante a conocer de este material es lo siguiente:

• Se funde a temperaturas bajas de aproximadamente 190 °C.
• Es resistente a la corrosión, lo que lo hace ideal para recubrimientos y aleaciones.
• Es un buen conductor de electricidad.

Aleaciones del estaño

Existen dos principales aleaciones de soldadura de estaño, cada una de ellas presenta sus ventajas y desventajas, conocer sus características nos ayudará a escoger la que mejor se alinee a nuestros objetivos.

Soldadura tradicional - Estaño con plomo

(60% estaño / 40% plomo)

Este tipo de aleación es de las más común que podemos encontrar en el mercado de soldadura de estaño, al ser una soldadura tradicional su precio es más económico y con la que mejor se trabaja si nos estamos introduciendo a la soldadura electrónica.

Ventajas:

• Se funde a menor temperatura (190 °C aprox.)
• Forma soldaduras brillantes y fáciles de trabajar.
• Fluye muy bien a la hora de fundición.

Desventajas:

• Contiene plomo (tóxico).
• Actualmente restringido en muchos productos comerciales.

Soldadura libre de plomo - Lead Free SAC305

(96.5% estaño / 3% plata / 0.5% cobre)

Este tipo de aleación viene a sustituir la soldadura tradicional en el sentido de que es más segura debido a su ausencia de plomo. 

Ventajas:

• Cumple normas ambientales.
• Mayor resistencia mecánica.

Desventajas:

• Se funde a menor temperatura.
• Presenta menor fluidez a la hora de fundirse.
• Las soldaduras quedan más opacas.

Diámetro de la soldadura.

Otro punto a considerar de la soldadura de estaño es el diámetro. Si escogemos un diámetro menor al requerido se fundirá rápidamente y nos ganará la fundición, provocando que necesitemos estar suministrando constante y rápidamente soldadura, siendo ineficiente.

En cambio, si escogemos un diámetro mayor al requerido, necesitaremos una mayor temperatura para fundición y gastaremos soldadura que se convertirá en residuo.

    Por ello, te comparto los 3 principales diámetros a considerar en una soldadura:

• De 0.3 a 0.5 mm para soldadaura SMD.
• De 0.6 a 0.8 mm para soldadura electrónica en gral.
• 1 mm o más para cables o conectores.

Te comparto una captura de un producto de soldadura electrónica donde se especifican todas las características que hemos visto y que son importantes considerar a la hora de comprar una.

El flux

El flux es un fundente usado como un agente de flujo o agente purificador. Se presenta como pasta, líquido o polvo y permite evitar el óxido en las uniones, actuando como aislante del contacto con el aire mientras se produce la fusión en la soldadura.

En electrónica, el flux permite:

• Hacer el proceso más sencillo, mejorando la calidad de la soldadura.
• Evitar suciedades y restos producidos durante el proceso.
• Favorece soldaduras a menor temperatura, evitando el sobrecalentamiento en los componentes.

Lo importante de este material es hacer uso de él sin excedernos; agregar demasiado flux solo hará que necesitemos limpiar más superficie después de que hayamos terminado de soldar componentes. Y de no hacer uso de este importante material solo complicaría más el proceso.

El cautín

Es de alta importancia escoger un buen cautín. De no seleccionar correctamente esta herramienta soldar se volverá frustrante. Existen 4 factores clave que debemos considerar:

1. Potencia (W): La potencia determina qué tan rápido puede transferirse calor a la soldadura y a los componentes. El rango recomendado para un cautín es de 40W - 60W.

2. Control de temperatura: Existen dos tipos de cautín y cada uno de ellos nos proporcionan diversas ventajas dependiendo de cuál se alinee más a nuestros objetivos.

a) Cautín simple: Su temperatura es fija, es más económico con la limitación de   que no tenemos control en su temperatura.

b) Estación de soldadura: Es mucho más profesional, su temperatura es ajustable, es más estable y nos permite un mayor control para diversos trabajos y proyectos.  

 

 3. Tipos de punta.

Existen diferentes puntas, algunos cautines cuentan con ellas intercambiables, de todos modos conozcamos algunas de ellas y sus principales usos.

• Cónica - Componentes pequeños.
• Biselada - Uso genérico (recomendada)
• Plana - PAD´s grandes.
• Cincel - Uso genérico (recomendada).

 4. Ergonomía y calidad.

    
El último factor importante a considerar para un buen cautín es su calidad y por supuesto, su ergonomía. Un buen cautín debe tener:

• Mango cómodo.
• Puntas intercambiables.
• Calentamiento rápido (potencia correcta).
• Buena estabilidad de temperatura.

Recuerda:

"Un buen cuatín no es aquel que calienta más, si no el que mejor pueda mantener su temperatura cuando toca el punto de soldadura."

 

Técnica básica

A continuación, te comparto una sería de pasos de una buena técnica de soldadura que de seguirla, realizaremos buenas soldaduras:

1. Limpiar la punta del cautín.
2. Colocar el cautín tocando el PAD + terminal.
3. Esperar de 1 - 3 segundos.
4. Aplicar estaño al punto (NO a la punta de cautín).
5. Retirar el estaño.
6. Retirar el cautín.
7. No mover el componente hasta que se enfríe la soldadura.

IMPORTANTE:

• No mover los componentes mientras solidifica.
• No aplicar estaño primero.
• No usar el cautín como palanca.

Errores comúnes

A continuación, te presento algunos de los errores más comúnes que podemos cometer y que quizá cometeremos en nuestras primeras soldaduras, pero que claro, hay que tratar de evitarlas.

1. Soldadura fría.
2. Exceso de estaño.
3. Puentes (cortocircuito).
4. PAD´s levantados.
5. Componentes sobrecalentados.

Error de puente.

Error de PAD levantado por sobrecalentamiento.

Conclusión

Aprender a soldar correctamente es una de las habilidades más importantes para cualquier estudiante que lleve electrónica. Una buena técnica, el uso de herramientas adecuadas y la práctica constante permite obtener soldaduras limpias, confiables y duraderas.

Si estás empezando en el mundo de electrónica o te interesa realizar proyectos propios, dominar estas bases te ayudará a evitar muchos problemas en tus proyectos y a desarrollar mejores hábitos de trabajo desde el inicio.

Sin más que decir, me da gusto compartir esta valiosa información que me hubiese sido de gran ayuda en mis inicios como estudiante. ¡Nos vemos pronto!

📸  Bibliografía y Créditos de imágenes 

• Foto de ThisisEngineering en Unsplash