Después de soldar Componentes THT La soldadura de componentes SMD es, en cierto modo, la disciplina suprema entre los retos de soldadura. La dificultad aumenta a medida que disminuye el tamaño de los componentes.
SMD significa "Dispositivos montados en superficie" y a veces también se lo denomina "SMT", que significa "Tecnología montada en superficie". Ambos términos se refieren a una técnica de ensamblaje en la que los componentes electrónicos se sueldan a la superficie de una placa de circuito para hacer contacto con ella. A diferencia de los componentes THT, los componentes SMD no se insertan a través de la placa de circuito, sino que simplemente se colocan encima y se sueldan en la posición correcta.
Lo que parece desalentador al principio, en realidad no lo es. Por supuesto, la mayoría de los componentes SMD son un poco más pequeños y por lo tanto requieren pinzas y tal vez incluso una lupa, pero más allá de eso, estos componentes se pueden soldar más rápido y más fácil que los componentes THT.
Porque elimina el molesto juego de “insertar el componente, arreglar el componente, darle la vuelta a la placa de circuito, soldar el componente…” que pueda tener. ya de Componentes THT lo sabe. Esto rápidamente se convierte en un juego de “poner el componente, soldarlo y listo”. Una vez que haya practicado la “soldadura SMD”, ahorrará mucho tiempo. Además, muchos componentes ahora sólo están disponibles en forma SMD. Esto también ahorra espacio en el diseño de la placa de circuito.
Como puede ver, la tecnología SMD ofrece numerosas ventajas. A continuación le ofrecemos algunos consejos sobre cómo soldar componentes SMD para que empezar no le resulte tan difícil.
Instrucciones de seguridad
Sé que las siguientes notas siempre son un poco molestas y parecen innecesarias. Desafortunadamente, muchas personas que sabían "mejor" han perdido ojos, dedos u otras cosas debido a un descuido o se lesionaron. La pérdida de datos es casi insignificante en comparación, pero incluso estos pueden ser realmente molestos. Por lo tanto, tómese cinco minutos para leer las instrucciones de seguridad. Porque incluso el proyecto más genial no vale la pena lesionarse u otros problemas.
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Requisitos
Artículos útiles:
Encontrará más información útil sobre los fundamentos de la soldadura en el siguiente artículo:
Electrónica - Mi amigo el soldador
Electrónica - Aflojar conexiones soldadas, limpiar y extraer componentes
Material requerido:
En la siguiente lista encontrará todas las piezas que necesita para implementar este artículo.
Herramienta requerida:
En la siguiente lista encontrarás todas las herramientas que necesitas para implementar este artículo.
Tamaño o forma de la carcasa de los componentes SMD
En el siguiente artículo no se muestran todas las formas de envolvente. Sólo se muestran las más comunes.
ULN2003A en carcasa SO-16
Información sobre la forma de la carcasa: https://en.wikipedia.org/wiki/Small_Outline_Integrated_Circuit
WS2812B en carcasa 5050
La información sobre la forma de la carcasa se encuentra siempre en la ficha técnica del componente correspondiente. En este caso, el nombre ya indica las dimensiones: el primer 50 del nombre significa que el primer borde de la envolvente mide 5,0 mm de largo. El segundo 50 significa análogamente que el segundo lado de la caja mide 5,0 mm.
| Talla Código (pulgadas) según estándar EIA |
Longitud en mm | Ancho en mm | Longitud en pulgadas | ancho en pulgadas |
|---|---|---|---|---|
| 01005 | 0,4 | 0,2 | 0,016 ± 0,0008 | 0,008 ± 0,0008 |
| 0201 | 0,6 | 0,3 | 0,024 ± 0,002 | 0,012 ± 0,001 |
| 0402 | 1,02 ± 0,10 | 0,50 ± 0,10 | 0,040 ± 0,004 | 0,020 ± 0,004 |
| 0504 | 1,27 ± 0,15 | 1,02 ± 0,15 | 0,050 ± 0,006 | 0,040 ± 0,004 |
| 0603 | 1,60 ± 0,10 | 0,80 ± 0,10 | 0,063 ± 0,004 | 0,031 ± 0,004 |
| 0805 | 2,00 ± 0,15 | 1,25 ± 0,15 | 0,079 ± 0,006 | 0,050 ± 0,006 |
| 0907 | 2,29 ± 0,20 | 1,78 ± 0,20 | 0,090 ± 0,008 | 0,070 ± 0,008 |
| 1008 | 2,50 ± 0,15 | 2,00 ± 0,15 | 0,098 ± 0,006 | 0,078 ± 0,006 |
| 1206 | 3,20 ± 0,15 | 1,60 ± 0,15 | 0,126 ± 0,006 | 0,063 ± 0,006 |
| 1210 | 3,20 ± 0,15 | 2,50 ± 0,15 | 0,126 ± 0,006 | 0,098 ± 0,006 |
| 1411 | 3,50 ± 0,20 | 2,80 ± 0,20 | 0,138 ± 0,008 | 0,110 ± 0,008 |
| 1515 | 3,81 ± 0,38 | 3,81 ± 0,38 | 0,150 ± 0,015 | 0,150 ± 0,015 |
| 1608 | 4,00 ± 0,20 | 2,00 ± 0,20 | 0,157 ± 0,008 | 0,078 ± 0,008 |
| 1812 | 4,60 ± 0,20 | 3,20 ± 0,20 | 0,181 ± 0,008 | 0,126 ± 0,008 |
| 1825 | 4,60 ± 0,20 | 6,30 ± 0,20 | 0,181 ± 0,008 | 0,248 ± 0,008 |
| 2010 | 5,08 ± 0,13 | 2,54 ± 0,08 | 0,200 ± 0,005 | 0,100 ± 0,003 |
| 2220 | 5,70 ± 0,20 | 5,00 ± 0,20 | 0,224 ± 0,008 | 0,197 ± 0,008 |
| 2312 | 6,00 ± 0,20 | 3,20 ± 0,20 | 0,236 ± 0,008 | 0,126 ± 0,008 |
| 2512 | 6,35 ± 0,13 | 3,20 ± 0,08 | 0,250 ± 0,005 | 0,126 ± 0,003 |
| 2515 | 6,30 ± 0,20 | 3,81 ± 0,20 | 0,248 ± 0,008 | 0,150 ± 0,008 |
| 2716 | 7,00 ± 0,20 | 4,00 ± 0,20 | 0,275 ± 0,008 | 0,157 ± 0,008 |
| 2824 | 7,20 ± 0,20 | 6,10 ± 0,20 | 0,283 ± 0,008 | 0,240 ± 0,008 |
| 2917 | 7,30 ± 0,20 | 4,30 ± 0,20 | 0,287 ± 0,008 | 0,170 ± 0,008 |
| 2920 | 7,30 ± 0,20 | 5,00 ± 0,30 | 0,287 ± 0,008 | 0,197 ± 0,012 |
| 3111 | 8,00 ± 0,20 | 2,80 ± 0,20 | 0,315 ± 0,008 | 0,110 ± 0,008 |
| 3931 | 10,00 ± 0,20 | 8,00 ± 0,20 | 0,394 ± 0,008 | 0,315 ± 0,008 |
| 4018 | 10,16 ± 0,20 | 4,60 ± 0,20 | 0,400 ± 0,008 | 0,181 ± 0,008 |
| 4040 | 10,2 ± 0,50 | 10,2 ± 0,50 | 0,400 ± 0,020 | 0,400 ± 0,020 |
| 4320 | 11,00 ± 0,20 | 5,00 ± 0,20 | 0,433 ± 0,008 | 0,197 ± 0,008 |
| 4335 | 11,00 ± 0,20 | 9,00 ± 0,20 | 0,433 ± 0,008 | 0,352 ± 0,008 |
| 4349 | 11,00 ± 0,20 | 12,50 ± 0,20 | 0,433 ± 0,008 | 0,492 ± 0,008 |
| 4424 | 11,10 ± 0,81 | 6,10 ± 0,40 | 0,435 ± 0,032 | 0,240 ± 0,015 |
| 4527 | 11,50 ± 0,20 | 7,00 ± 0,20 | 0,455 ± 0,008 | 0,275 ± 0,008 |
| 4540 | 11,4 ± 0,58 | 10,2 ± 0,50 | 0,450 ± 0,023 | 0,400 ± 0,020 |
| 4723 | 12,00 ± 0,20 | 6,00 ± 0,20 | 0,472 ± 0,008 | 0,236 ± 0,008 |
| 4825 | 12,20 ± 0,20 | 6,35 ± 0,20 | 0,480 ± 0,008 | 0,250 ± 0,008 |
| 5550 | 14,00 ± 0,71 | 12,70 ± 0,63 | 0,550 ± 0,028 | 0,500 ± 0,025 |
| 5727 | 14,40 ± 0,20 | 7,00 ± 0,20 | 0,567 ± 0,008 | 0,275 ± 0,008 |
| 6145 | 15,50 ± 0,20 | 11,50 ± 0,20 | 0,610 ± 0,008 | 0,455 ± 0,008 |
| 6561 | 16,50 ± 0,20 | 15,50 ± 0,20 | 0,651 ± 0,008 | 0,610 ± 0,008 |
| 7565 | 19,10 ± 0,96 | 16,50 ± 0,83 | 0,750 ± 0,038 | 0,650 ± 0,033 |
Pasta de soldar
Almacenamiento correcto de la pasta de soldadura:
El almacenamiento de la pasta de soldadura es algo que hace que su manipulación sea un poco más difícil que la de la soldadura comercial. Si bien puedes dejarlo tirado, es un poco más difícil con soldadura en pasta. A diferencia de la soldadura, el fundente contenido en la soldadura en pasta se evapora con el tiempo. Esto significa que con el tiempo la pasta de soldar ya no aparece como "líquida" y, por lo tanto, es más difícil de aplicar. Además, la soldadura que contiene se adhiere peor a las respectivas superficies metálicas.
Sin embargo, esta evaporación del fundente de la pasta de soldadura puede detenerse. Para ello, debe almacenar la pasta de soldadura a bajas temperaturas - por ejemplo, en el congelador. No obstante, asegúrese de guardar la pasta de soldar separada de los alimentos o muy bien envasada en el congelador. Recuerde que la pasta de soldar suele contener plomo y otras sustancias que no desea en los alimentos.
Soldadura SMD con soldadura y soldador
En realidad, la soldadura de componentes SMD con soldadura y soldador sigue siempre el mismo principio.
1. estañe una almohadilla de soldadura libre -preferiblemente una que no esté conectada a una gran superficie de cobre- con un poco de soldadura.
2. calentar la soldadura en la almohadilla estañada, colocar al mismo tiempo el componente y realizar así una primera unión soldada entre la placa de circuito impreso y el componente.
Compruebe que el componente se ha orientado/polarizado correctamente.
Suelde los contactos restantes del componente.
Resistencias/condensadores
encabezados de pines
A añadir.
tomas de corriente
A añadir.
ESP8266 ESP-12
CI
La soldadura de circuitos integrados en la carcasa SOP también funciona según un principio similar.
Botón THT
La soldadura de pulsadores THT -es decir, pulsadores que se insertan a través de la placa de circuito impreso- se describe en el artículo Electrónica – Soldar componentes THT a mano descrito.
botón SMD
Los botones SMD también son fáciles de soldar con soldadura y un soldador.
5050 LED
Los LED como el “famoso” WS2812B también tienen contactos algo accesibles desde el exterior. Sin embargo, la mayoría de estos contactos se encuentran en la parte inferior de la carcasa del LED. Es por eso que estos LED en este tipo de carcasa no se pueden soldar de manera confiable a la placa de circuito. Incluso una conexión inicialmente estable puede romperse fácilmente más tarde debido a la flexión de la placa de circuito o a las vibraciones.
Por lo tanto, es mejor soldar los componentes en este tipo de caja con pasta de soldar.
Soldadura SMD con pasta y soldador
El procedimiento para soldar componentes SMD con pasta de soldadura y soldador también es casi siempre similar y puede resumirse como sigue.
Cubra todas las almohadillas de soldadura del componente deseado con pasta de soldadura.
Coloque el componente, alinéelo correctamente y compruebe si está bien orientado.
3. sin tocar la pata del componente (el componente podría resbalar), caliente la almohadilla de soldadura de la primera pata del componente hasta que la pasta de soldadura se licúe y la pata del componente quede soldada a la almohadilla de soldadura.
Compruebe de nuevo si el componente sigue alineado y orientado correcta y rectamente.
5. Soldar los contactos restantes del componente según el mismo esquema.
Resistencias/condensadores
A añadir.
encabezados de pines
A añadir.
tomas de corriente
A añadir.
ESP8266
A añadir.
CI
A añadir.
Botón THT
La soldadura de los pulsadores THT se describe en la sección Botón THT en el artículo Electrónica – Soldar componentes THT a mano descrito.
botón SMD
5050 LED
Soldadura SMD con pasta de soldar y estación de aire caliente
Soldar con soldadura en pasta y aire caliente es muy divertido una vez que sabes cómo hacerlo. La gran ventaja aquí es que sólo hay que aplicar la pasta de soldar e introducir aproximadamente el componente en ella. Luego, el componente, la pasta de soldadura y la placa de circuito/almohadillas de soldadura se calientan con aire caliente de una sola vez. La tensión superficial resultante de la soldadura líquida coloca entonces "automáticamente" el componente respectivo en la posición correcta. Los componentes soldados de esta manera tienen un aspecto muy profesional y ahorran mucho tiempo, especialmente cuando se trata de un gran número de componentes.
El procedimiento de soldadura con pasta de soldadura y aire caliente puede dividirse a grandes rasgos en los siguientes pasos.
Cubra todas las almohadillas de soldadura del componente deseado con pasta de soldadura.
Coloque el componente, alinéelo correctamente y compruebe si está bien orientado.
3. Caliente el componente, la pasta de soldadura y la placa de circuito con aire caliente hasta la temperatura de fusión de la pasta de soldadura hasta que el componente “flote” por completo.
Deje que el componente y la placa de circuito impreso se enfríen.
IMPORTANTE: Al soldar con aire caliente, es importante que te asegures de antemano de que los componentes que estás soldando no hayan absorbido demasiada humedad. De lo contrario, puede suceder que esta humedad se expanda significativamente durante el calentamiento y "explote" la carcasa, lo que finalmente destruiría el componente. Puedes conocer más sobre este problema en el siguiente párrafo “Almacenamiento de componentes SMD”.
Soldadura SMD con pasta de soldadura y horno (soldadura por reflujo)
La soldadura SMD con pasta de soldar y horno es casi idéntica a la soldadura con aire caliente. La única diferencia es que esta vez el calor no procede del secador de pelo de la estación de aire caliente, sino de un horno. Para ser precisos, la placa de circuito impreso con la pasta de soldadura y los componentes se coloca en el horno. A continuación, el horno ejecuta una curva de temperatura programable en la que los componentes y la PCB se precalientan primero y se sueldan después.
Este proceso también se denomina soldadura por reflujo y corresponde en principio al mismo proceso de soldadura que se utiliza en los procesos de fabricación profesionales. Eso sí, a mayor escala y de forma más automatizada.
El procedimiento puede dividirse en los siguientes pasos.
Cubra todas las almohadillas de soldadura del componente deseado con pasta de soldadura.
Coloque el componente, alinéelo correctamente y compruebe si está bien orientado.
Coloque la placa de circuito impreso completamente (o parcialmente) montada en el horno e inicie el proceso de soldadura.
Sacar la PCB del horno y dejar enfriar.
IMPORTANTE: Al realizar soldadura por reflujo, también es importante que se asegure de que los componentes que está soldando no hayan absorbido previamente ninguna o demasiada humedad. De lo contrario, puede suceder que esta humedad se expanda significativamente durante el calentamiento y "explote" la carcasa, lo que finalmente destruiría el componente. Puedes conocer más sobre este problema en el siguiente párrafo “Almacenamiento de componentes SMD”.
Almacenamiento de componentes SMD o cómo prevenir el efecto palomitas
Si desea soldar componentes SMD ahora o en el futuro mediante el proceso de aire caliente o reflujo, debe asegurarse siempre de que estén embalados de forma hermética y con poca humedad.
¿Por qué es esto un problema?
Por desgracia, los componentes SMD y el plástico utilizado para ellos absorben la humedad con mucha facilidad. La humedad contenida en el aire ambiente normal ya es suficiente para ello. Ésta es absorbida por el plástico de los componentes SMD y atrapada de tal forma que no puede volver a escapar rápidamente. Si el componente se calienta rápidamente durante el proceso de soldadura, la humedad atrapada se expande más rápido de lo que puede escapar del componente. Esto provoca que los componentes afectados estallen. Por este motivo, este fenómeno también se conoce coloquialmente como "agrietamiento". Efecto “palomitas de maíz” llamado.
Para evitar este error, es importante que almacene siempre sus componentes SMD en un recipiente seco y hermético. En el ámbito profesional, existen armarios de secado especiales para este fin, en los que la humedad se mantiene constantemente a un nivel bajo.
Esto es, por supuesto, algo exagerado para el uso de aficionados. Sin embargo, también se pueden conseguir buenos resultados guardando los componentes junto con unas cuantas bolsitas deshumidificadoras en una bolsa de plástico sellada.
También puede saber lo sensibles a la humedad que son los componentes que utiliza por el valor MSL, normalmente impreso en el envase. Este MSL (nivel de sensibilidad a la humedad) indica cuánto tiempo pueden procesarse los componentes respectivos después de abrir el envase sin que quepa esperar que se produzcan daños.
La MSL se divide en los siguientes niveles según la versión actual de la norma J-STD-020D.
| nivel MSL | “Vida útil” después de retirarlo del embalaje | |
|---|---|---|
| duración | Condiciones | |
| 1 | ilimitado | 30 °C / 85 % RH |
| 2 | 1 año | 30 °C / 60 % RH |
| 2a | 4 semanas | 30 °C / 60 % RH |
| 3 | 168 horas | 30 °C / 60 % RH |
| 4 | 72 horas | 30 °C / 60 % RH |
| 5 | 48 horas | 30 °C / 60 % RH |
| 5a | 24 horas | 30 °C / 60 % RH |
| 6 | "tiempo en la etiqueta" (TOL) |
30 °C / 60 % RH |
¿Cómo se pueden volver a secar los componentes que se han vuelto “húmedos”?
En el caso de que “el niño ya se haya caído al pozo” y sus componentes SMD con MSL-6 hayan estado volando abiertamente sobre su escritorio durante semanas, todavía hay algo de esperanza. Para uso profesional, ahora debería dejar secar estos componentes en un armario de secado durante un tiempo determinado. Como usuario doméstico, también puedes utilizar estos componentes en uno normal. Horno seco a 100°C durante aprox. 24 horas permiso.
Esto le costará algo de energía, pero puede ser más barato que tener que volver a pedir los componentes.
IMPORTANTE: Asegúrese de colocar al menos una base en su horno. Los componentes podrían estar contaminados con materiales nocivos que no deberían acabar necesariamente en tu bandeja de horno favorita. Si quieres ir sobre seguro, también puedes hacerte con un horno para pizzas y utilizarlo exclusivamente como horno de secado.
Lo que no es/muy difícil de soldar a mano
Por desgracia, no todos los componentes pueden soldarse de forma controlada en el escritorio de casa. Por ejemplo, hay determinados foros de cajas SMD, como las cajas BGA, que tienen sus contactos de conexión en la parte inferior del componente. Esto tiene la ventaja de que puedes meter muchos contactos en un espacio relativamente pequeño.
Lamentablemente, esto también tiene una desventaja y media importante para los usuarios domésticos: estos componentes no se pueden soldar con soldador, sino sólo con aire caliente o con el método de reflujo. Además, las juntas de soldadura no se pueden comprobar o sólo se pueden comprobar con gran dificultad. En las líneas de producción, las placas de circuito impreso que se montan con carcasas BGA se inspeccionan después del montaje con un aparato de rayos X. Por desgracia, la mayoría de los usuarios domésticos no tienen esta posibilidad.
Información adicional
https://de.wikipedia.org/wiki/Moisture_Sensitivity_Level
http://www.netzmafia.de/skripten/hardware/SMD/index.html
https://makerfab.blogspot.com/2018/09/w-hy-ws2812sk6812-failures-after-smt.html
https://de.wikipedia.org/wiki/Chip-Bauform
https://de.wikipedia.org/wiki/Surface-mounted_device
Diviértete con el proyecto.
Espero que todo te haya funcionado como se describe. Si no es así, o si tiene alguna pregunta o sugerencia, hágamelo saber en los comentarios. Si es necesario, lo añadiré al artículo.
Las ideas para nuevos proyectos siempre son bienvenidas. 🙂
PS Muchos de estos proyectos, especialmente los proyectos de hardware, cuestan mucho tiempo y dinero. Por supuesto que hago esto porque lo disfruto, pero si crees que es genial que comparta la información contigo, me encantaría hacer una pequeña donación al fondo del café. 🙂
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Para mi como principiante en el campo de la soldadura de componentes smd, esta es una guía que vale la pena leer, muchas gracias.
Genial, me alegro. 🙂
¡Gracias por tus comentarios!
Atentamente
Fabian
¡Clase! Este es exactamente el tipo de presentación que estaba buscando. ¡Muchas gracias!
Genial, me alegro. 🙂 ¡Gracias por tus comentarios!
Atentamente
Fabian