Soldando SMD-TQFP

Soldando SMD-TQFP: proceso a seguir para soldar un circuito integrado con encapsulado TQFP (Thin Quad Flat Package) de 64 pines. La separación entre pines del chip a soldar es de 0,5 mm y el hueco libre entre ellos es de 0,2 mm.

A pesar de que los componentes de tipo SMD están pensados para ser soldados a máquina en las cadenas de montaje, en todas las reparaciones o prototipos se suelen montar a mano. La tarea de soldar un componente SMD puede ser fácil o muy difícil, dependiendo de la destreza que se tenga con el soldador… aunque lo más importante es disponer de las herramientas y útiles necesarios: pinzas, soldador, estaño, flux, lupa o microscopio, etc.

Herramientas SMD

Arrastre de soldadura  (Drag soldering)

El método más rápido para soldar un circuito integrado de tipo SMD, es utilizando el método de arrastre de soldadura (Drag soldering), en el cual es muy importante disponer de Flux en gel y malla de desoldar. En un componente SMD es muy importante la calidad de las soldaduras, con el fin de evitar posibles averías mecánicas, debido a una posible caída o golpe del dispositivo. El tiempo de reparación junto con el coste del componente, siempre será superior al gasto del Flux y exceso de estaño que se emplee en la soldadura. En este montaje empleo más estaño y Flux del necesario, pero lo hago así para mostrar lo fácil que es soldar un componente SMD, aunque se hagan cortocircuitos entre los pines del componente. Siempre es mejor pasarse con el estaño, que quedarse corto y dejar las soldaduras defectuosas o frágiles.

Preparación antes de soldar

Antes de comenzar a soldar un circuito integrado SMD, es conveniente disponer de un soporte para mantener sujeta la placa. Calentar el circuito impreso antes de soldar y sujetar el componente con algún adhesivo, facilitará mucho la soldadura. El adhesivo debe ser fácil de eliminar, para facilitar una futura reparación. Utilizando un trozo de cinta adhesiva de doble cara sería suficiente.

Adhesivo SMD

Es muy importante alinear todos los pines del circuito integrado. En caso de que alguno de sus terminales esté doblado, podemos alinearlo con la ayuda de las pinzas y el filo de un cutter.

Alinear el chip

Soldadura SMD

Para evitar que se mueva el circuito integrado cuando se suelde, a pesar de que esté sujeto con cinta adhesiva, es conveniente soldar al menos un pin de cada cara del circuito integrado. De esta manera nos aseguramos que la alineación de todos los pines es correcta, y evitamos posibles cortocircuitos difíciles de eliminar cuando soldemos.

Soldar los extremos del chip

Antes de utilizar el soldador de punta ancha, tenemos que aplicar un cordón de Flux en gel en todos los pines del circuito integrado. Los terminales deben estar sumergidos en el Flux… ahorrar en Flux no es una buena idea.

Flux en gel

A continuación, con un soldador de punta ancha, aplicaremos estaño en la punta del soldador y lo arrastraremos por encima de todos los pines del circuito integrado. Cuando se arrastre el soldador, no tenemos que presionar sobre los terminales del circuito integrado. Los terminales los presionaremos después, desde el interior del circuito integrado hacia el exterior. De esta manera nos aseguramos que todos los terminales se queden apoyados en el circuito impreso y correctamente soldados.

Soldando chip SMD

Aplicando más Flux podemos eliminar los posibles cortocircuitos que hayan quedado. Si el volumen de estaño extra es mucho, aproximando la malla de desoldar se elimina con facilidad.

Malla para retirar estaño

Una vez que hayamos soldado todos los terminales del circuito integrado, haremos una revisión de las soldaduras con la ayuda de una lupa, buscando posibles defectos en las soldaduras y cortocircuitos. Cuando veamos que todo está bien, limpiaremos todos los restos del Flux con la ayuda de alcohol de limpieza, un cepillo, papel, etc.

Revisar soldaduras

La revisión final la podemos hacer aplicando luz en la cara inferior del circuito impreso, observando los posibles defectos de soldadura desde la cara superior.

En el siguiente video se muestran todos los detalles del proceso a seguir.

 

Crisol para electrónica

Posibles usos de un crisol en la electrónica. Este crisol de origen chino ZTX-11A, dispone de una cubeta metálica de pequeñas dimensiones, va conectado a la red eléctrica y se calienta mediante una resistencia de 150W.

Crisol 150W

Ajuste de temperatura

El crisol ZTX-11A va conectado a la red eléctrica, y su temperatura se regula mediante un potenciómetro de ajuste (no es un termostato). En su interior lleva montado un circuito regulador de tensión con TRIAC (VARIAC electrónico).

Ajuste con regulador de tensión

Temperatura máxima

Aunque el fabricante indica que este crisol puede alcanzar temperaturas hasta 550ºC, las medidas hechas muestran que no permite superar los 350ºC.

Temperatura máxima

Como podemos comprobar en la tabla de las temperaturas de fusión de los metales (figura siguiente), este crisol sólo sería válido para fundir estaño o plomo.

Punto de fusión de los metales

Estañado de cables

Este crisol es muy útil para el estañado cables. Cuando se realizan montajes en cadena, el uso del crisol agiliza mucho el tiempo del montaje y permite un gran ahorro de estaño. Lo único que hay que tener en cuenta al estañar cables, es que antes de sumergirlos en el estaño es necesario aplicarles FLUX (decapante), de otra manera el estañado de los cables sería muy irregular.

Estañar cables

Reciclado de componentes electrónicos

Dependiendo del tamaño de la cubeta de estaño, es posible desoldar todos los componentes electrónicos de una placa electrónica (PCB) con rapidez. Al entrar en contacto las soldaduras del PCB con el baño de estaño, es posible extraer con unas pinzas todos sus componentes. La única precaución que se debería tomar para no dañar los componentes, es no exponer demasiado tiempo la placa dentro del estaño, y extraer sus componentes más delicados al principio. Para desoldar los componentes electrónicos de una placa, no es necesario subir la temperatura del crisol por encima de 200ºC, ni mantener la placa sumergida en el estaño de forma permanente.

Reciclar componentes electrónicos

Piezas de estaño o plomo

Fundir plomo

Con este crisol podemos fabricar piezas de estaño o plomo. Sólo necesitamos hacer un molde cerámico o de chapa y verter el estaño/plomo en estado líquido. Se pueden realizar contrapesos de diferentes tamaños y formas, plomos para pesca, etc.

Piezas de plomo

Videos

A continuación se muestra el primer video, en el cuál se describe el funcionamiento y características de este crisol.

En la segunda parte se comprueba el funcionamiento del regulador de temperatura del crisol, y se realizan algunas pruebas intentando fundir otros metales.