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 steht für “Surface Mounted Devices” und wird manchmal auch als “SMT” bezeichnet, was soviel wie “Surface Mounted Technology” bedeuted. Hinter beiden Begriffen verbirgt sich eine Montagetechnik, bei der elektronische Bauteile zur Kontaktierung mit einer Leiterplatte auf dessen Oberfläche verlötet werden. Anders als bei THT-Bauteilen werden SMD-Bauteile also nicht durch die Leiterplatte gesteckt sondern nur darauf aufgelegt und an der korrekten Position verlötet.
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.
Denn es entfällt das lästige “Bauteil einsetzen, Bauteil fixieren, Leiterplatte umdrehen, Bauteil verlöten…”-Spielchen das Ihr vllt. schon von Componentes THT kennt. Daraus wird nun nämlich kurzerhand ein “Bauteil aufsetzen, verlöten, und fertig”-Spielchen. Ist man also einmal geübt im “SMD-löten” spart man viel Zeit. Außerdem sind mittlerweile viele Bauteile nur noch in SMD Form verfügbar. Dazu spart man auch noch Platz beim Platinendesign.
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:
Die Lagerung der Lötpaste ist eine Sache welche die Handhabung von Lötpaste etwas schwieriger macht als die von handelsüblichem Lötzinn. Während Ihr diesen einfach herumliegen lassen könnt ist das bei Lötpaste etwas schwieriger. Im Gegensatz zu Lötzinn verflüchtigt sich bei Lötpaste das enthaltene Flußmittel mit der Zeit. Das bedeutet, dass die Lötpaste mit der Zeit nicht mehr so “flüssig” wirkt und dadurch schlechter aufgetragen werden kann. Außerdem verbindet sich das darin enthaltene Lot dann auch schlechter mit den jeweiligen Metallflächen.
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
LED’s wie die “berühmten” WS2812B haben zwar auch Kontakte die von außen einigermaßen zugänglich sind. Jedoch liegt ein Großteil dieser Kontakte auf der Unterseite des LED-Gehäuses. Deswegen lassen sich diese LED’s in diesem Gehäusetyp nicht zuverlässig mit der Platine verlöten. Auch eine anfangs stabile Verbindung kann durch biegen der Leiterplatte oder Vibrationen später leicht brechen.
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
Das Verlöten mit Lötpaste und Heißluft macht – wenn man erstmal weiß wie es geht – richtig Spaß. Der Große Vorteil dabei ist nämlich, dass Ihr nur die Lötpaste auftragen und das Bauteil darin Grob einsetzen müsst. Das Bauteil, die Lötpaste und die Leiterkarte/Lötpads werden dann durch Heißluft in “einem Rutsch” erhitzt. Durch die dabei entstehende Oberflächenspannung des flüssigen Lots wird das jeweilige Bauteil dann “automatisch” in die korrekte Position gezogen. Auf diesem Weg verlötete Bauteile sehen sehr professionell aus und sparen gerade bei größeren Bauteilzahlen viel Zeit.
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. Bauteil, Lötpaste und Leiterplatte mit Heißluft auf die Schmelztemperatur der Lötpaste erhitzen bis das Bauteil vollständig “aufschwimmt”.
Deje que el componente y la placa de circuito impreso se enfríen.
WICHTIG: Beim löten mit Heißluft is es wichtig, dass Ihr darauf achtet, dass die von euch verlöteten Bauteile zuvor keine/nicht zuviel Feuchtigkeit aufgenommen haben. Ansonsten kann es passieren, dass diese Feuchtigkeit sich während des Erhitzens stark ausdehnt und dabei das Gehäuse “sprengt”, was das Bauteil letztlich zerstören würde. Mehr zu dieser Problematik findet Ihr in dem folgenden Absatz “Lagerung von SMD-Bauteilen”.
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.
WICHTIG: Auch beim Reflow-Löten ist es wichtig, dass Ihr darauf achtet, dass die von euch verlöteten Bauteile zuvor keine/nicht zuviel Feuchtigkeit aufgenommen haben. Ansonsten kann es passieren, dass diese Feuchtigkeit sich während des Erhitzens stark ausdehnt und dabei das Gehäuse “sprengt”, was das Bauteil letztlich zerstören würde. Mehr zu dieser Problematik findet Ihr in dem folgenden Absatz “Lagerung von SMD-Bauteilen”.
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". “Popcorn”-Effekt 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 | “Lebenszeit” nach Entfernen aus der Verpackung | |
|---|---|---|
| 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 |
Wie bekommt man einmal “feucht gewordene” Bauteile wieder trocken?
Für den Fall, dass das “Kind bereits in den Brunnen gefallen ist” und Eure SMD-Bauteile mit MSL-6 schon seit Wochen offen auf Eurem Schreibtisch rumfliegen gibt es trotzdem noch etwas Hoffung. Im Professionellen Einsatz würdet Ihr diese Bauteile nun für eine gewisse Zeit im Trocknungsschrank trocknen lassen. Als Heimanwender könnt Ihr diese Bauteile aber auch in einem normalen 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