Dentro del área de la electrónica y el desarrollo de proyectos o prototipos, es importante tener las bases bien cimentadas de cómo utilizar el cautín y la soldadura para lograr un buen ensamble en todos los componentes de tu electrónica. ¿Estás iniciando y aún no sabes cómo soldar un PCB o placa electrónica?
Si bien esta guía no es definitiva ni tampoco pretende hacerte todo un profesional avanzado, lo que sí busca es darte los principios fundamentales de una manera comprensible para que te inicies en este camino, y de lo que sí estamos seguros es mientras vayas practicando alcanzarás sorprendentes resultados.
Comenzamos con este tutorial de Técnicas para aprender Cómo Soldar un PCB nivel Introducción.
Paso 1. Materiales.
Para el desarrollo de esta práctica vamos a necesitar los siguientes componente electrónicos.
Como recomendación puedes dar clic cada enlace para ir al producto y conocerlo a detalle, además podrás adquirirlo al instante.
1 .- Placa Fenólica Perforada con vías metalizadas.
2.- Componentes electrónicos como:
Capacitores.
Diodos.
Puente de diodos.
Circuitos integrados.
Diodos LEDs.
3.- Alambre. (Ver color rojo) (Ver color negro)
4.- Estaño en rollo.
5.- Cautín de estación. (Ver sugerencia 1) (Ver ver sugerencia 2).
6.- Atril para soldar.
7.- Pinzas de punta.
8.- Pinzas de corte.
9.- Pinzas de punta fina.
10.- Pinza pela cable.
11.- Malla para desoldar.
12.- Thermofit. (También conocido como tubo retráctil.)
Tip TBem: Si estás iniciando en esto de la soldadura te recomendamos utilizar una versión económica del Cautín, que es la Sugerencia 1 que te mostramos aquí arriba. Ahora bien, siempre es más recomendable un Cautín con estación variable de calor, son mucho más durables y robustos Sugerencia 2 de arriba.
Una vez que tengas todos los materiales y herramientas sugeridos en la anterior lista pasamos al siguiente paso de esta guía Cómo soldar un PCB.
Paso 2. Área de Trabajo.
El Cautín.
Para poder soldar la herramienta más importante de esta actividad es el Cautín, como te mencionábamos anteriormente, puedes utilizar un Cautín económico de 40W. Este te ayudará a hacer prácticas donde no requieres mucha precisión. Un ejemplo es como este:
Pero si está dentro de tus posibilidades y crees que vas a utilizarlo por mucho tiempo (Por ejemplo tu carrera universitaria) se recomienda un Cautín con Control de Temperatura, que te va a permitir trabajar con diferentes temperaturas para diferentes tipos de soldadura, además de que tienen un mayor tiempo de durabilidad. Un ejemplo es algo como esto:
La esponja para limpieza.
También es importante tener un accesorio para la limpieza de nuestro Cautín, normalmente se utiliza una esponja húmeda o en su caso una fibra de alambre de latón. El Cautín de Estación que se muestra aquí arriba ya cuenta con esponja, es el objeto amarillo que está abajo de la perilla de control.
Para que te des una mejor idea aquí una imagen tanto de la fibra de alambre (izquierda) como la esponja (derecha).
Alambre o cable.
También es importante contar con alambre o cable calibre 22 (22 AWG), lo ideal sería tener de diferentes colores, pero si no es posible, sólo basta con tener color rojo y color negro.
La soldadura.
Existen diferentes diámetros de estaño para soldar, es recomendable que el filamento de estaño tenga un diámetro de entre 0.5 milímetros y 1 milímetro. Para la electrónica es mucho más práctico estos diámetros pues si fuese más delgado se requiere de mucho más calor para diluir la soldadura suficiente al momento de soldar componentes, y si fuese más grande el diámetro, resultaría ser menos preciso al poner los puntos de soldadura pues quizás se diluya más de lo necesario.
Algo importante que mencionar es que hay soldadura con plomo y soldadura sin plomo. La soldadura sin plomo es la que más se recomienda, aunque esto no quiere decir que sea menos dañina, ya que para sustituir al plomo se utilizan otros aditivos que igual generan humo. La soldadura sin plomo se funde a temperaturas mucho más altas, y es un poco más compleja de trabajar. Por lo tanto es mucho más práctico usar soldadura con plomo, la única recomendación para este caso es lavarse perfectamente las manos después de trabajar con ella.
Malla para desoldar.
La famosa malla trenzada para desoldar, un accesorio también indispensable para hacer más fácil el arte de la soldadura. Está hecha con pequeños hilos de cobre trenzados y sirve para quitar soldadura de nuestros circuitos electrónicos. Cuando se calienta la soldadura, la malla la absorbe. Se utiliza particularmente cuando se ha cometido algún error y se ha soldado mal un punto o también para corregir en caso de que no haya quedado bien soldado algún componente.
El Atril.
Este accesorio ayuda principalmente a las manos, pues cuenta con un par de pinzas tipo caimán (puede tener más). Su importancia cobra vida cuando nos hace falta una tercera mano (o una cuarta mano) para detener componentes u objetos mientras nosotros tomamos el cautín con una mano y la soldadura con la otra mano. Como accesorio añadido dentro del mismo Atril algunos cuentan con una lupa, también útil para inspeccionar visualmente puntos de soldadura o leer algún código o letras miniatura (como las matrículas de los circuitos integrados o chips).
Luz para ver mejor.
Dependiendo del ambiente donde vayas a trabajar, es probable que una lámpara de escritorio sea utilizada, el objetivo principal con este accesorio es tener luz enfocada hacia los puntos donde se estará soldando, permitiendo intensificar la mayor luz posible evitando que tu vista se esfuerce demasiado al no haber luz ambiente suficiente para realizar la tarea.
Un ventilador.
Por último la sugerencia es contar con un ventilador o algún sistema de ventilación. Se recomienda un ventilador con filtro, ya que además de aspirar el aire y lanzarlo lejos, también va a atrapar las partículas evitando que sigan circulando por la habitación o área de trabajo. En la siguiente imagen se puede ver un ventilador de este tipo.
Paso 3. Cómo tomar el Cautín.
El cautín es como un lápiz gigante y para usarlo sólo es importante tomarlo del mango de plástico aislante como se muestra en la imagen siguiente.
Teniendo esto muy en cuanta ya estamos listos.
[nextpage title=»Paso 4. Precauciones de Seguridad.»]
Por favor toma muy en cuenta las siguientes precauciones antes de iniciar con tus prácticas. Esto es lo que no debes hacer cuando estés aprendiendo cómo soldar un PCB.
1.- Es importante que si aún eres menor de edad estés bajo la supervisión de un adulto.
2.- No tocar la parte metálica.
No tocar la parte de metal del cautín mientras está encendido. Podrías resultar con quemaduras desagradables.
3.- No poner el cautín sobre la mesa.
No dejar el cautín, mientras está caliente, sobre la mesa o área de trabajo, ya que podrías causar un incendio.
4.- No comer mientras soldas.
Cuando estés trabajando probablemente te pueda dar hambre, pero se recomienda no comer mientras estás soldando. Como habíamos mencionado anteriormente, hay soldadura que contiene plomo, una sustancia cancerígena. Aún y cuando utilices soldadura sin plomo, ésta también contiene sustancias químicas no recomendadas para ingerir. Ahora bien, esto no quiere decir que está prohibido comer, sí lo puedes hacer, para esto te recomendamos darte un pequeño descanso, lavarte las manos después de trabajar, y ahora sí ¡Buen provecho!.
5.- Ventilación.
Inhalar el humo de la soldadura es dañino para tu salud. Así que la recomendación es utilizar un ventilador o algún tipo de ventilación para minimizar la exposición a estos residuos. Tus pulmones estarán muy agradecidos.
6.- Protege tus ojos.
Pareciera que no es necesario pero es ampliamente recomendado que utilices Gafas de Seguridad mientras estás soldando. Hay momentos en que la soldadura salpica cuando se pone en contacto el filamento de estaño con el cautín caliente y esto podría resultar desagradable para tus ojos. También estás expuesto a rebabas de alambre o plástico cuando estás haciendo cortes.
7.- Lávate las manos.
Volvemos a hacer mención de esta recomendación pues es muy importante cuidar tu salud. Después de trabajar con soldadura lávate las manos con agua y jabón en abundancia.
Paso 5. Estañar el Cautín.
Conecta y enciende tu cautín. Si es completamente nuevo el cautín es ampliamente recomendado primero estañar la punta antes de usarlo. Para hacer esto sólo basta con poner la punta del filamento del estaño sobre la punta caliente del cautín, así como se muestra en la siguiente imagen.
Esto va a permitir que la punta tenga un recubrimiento de estaño y sea más fácil soldar la primera vez evitando que se pegue la soldadura.
Paso 6. Limpieza del Cautín.
Cada vez que se utiliza el cautín es conveniente limpiarlo periódicamente, esto ayudará a mantener la punta libre de impurezas que puedan generar un mal soldado.
Se recomienda pasar la punta del cautín sobre la fibra de alambre de latón o sobre la esponja humeda. Así como se muestra en la siguiente imagen.
Paso 7. Soldar Alambres.
Antes de iniciar a aprender a cómo soldar un PCB es importante tomar primero un poco de práctica.
Comenzaremos a practicar soldando alambres. Así que vamos a cortar dos secciones de unos 15cm de cable o de alambre (dependiendo de cuál hayas conseguido, no importa) y en seguida vas a pelar una punta de cada una de las secciones que ya cortaste, para eso vas a utilizar tus Pinzas Pela Cable. Algo como la siguiente imagen:
Una vez que hayas pelado ambas puntas de cada cable vas a cortar una pequeña sección de Thermofit y lo vas a colocar en uno de los cables previamente pelado. Se vería algo como la siguiente imagen:
Ahora vas a unir las dos puntas de cada cable pelado y las vas a trenzar, algo como la siguiente imagen:
En seguida pondrás tu primer punto de soldadura, ¿Cómo hacerlo? Sólo debes primero poner la punta de tu cautín caliente justo en la unión del alambre pelado y en seguida poner en la misma unión la punta del filamento de soldadura. Para que te des una idea mira la siguiente imagen:
Te darás cuenta en seguida cómo la soldadura se va a diluir, se recomienda poner lo suficiente y necesario, sin exceso para que no quede la clásica «bola de soldadura» y tampoco una cantidad mínima pues podrían desprenderse los cables.
Una vez soldado retiramos el cautín y el filamento de soldadura, debería quedar algo como esto:
En seguida vamos a darle un toque más estético a nuestro trabajo, quitaremos (utilizando las pinzas de corte) el exceso de alambres, haciendo más compacta la unión de ambos cables.
Quitadas las puntas excesivas de la unión debería verse algo así:
Ahora vamos a utilizar el tubito de Thermofit previamente metido a uno de los cables (el tubito amarillo). Lo único que harás con el tubito es colocarlo justo en el empalme de la unión de los cables.
Una vez en esta posición vas a aplicarle calor para que el tubito de Thermofit se contraiga, para esta actividad puedes utilizar una pistola de Calor (En caso de que cuentes con ella), pero si no tienes una pistola de calor también puedes utilizar la flama de un encendedor o un cerillo. En seguida te presentamos ambos ejemplos:
Tip TBem: Aplica el calor necesario para contraer el Thermofit, no excedas la aplicación de calor porque puedes llegar al punto de combustión y quemar el plástico.
Una vez realizado lo anterior tendrás un resultado similar al siguiente:
¡Felicitaciones! has concluido tu primer aplicación de soladura.
Puedes repetir esto una y otra vez, tantas como tú lo requieras, hasta que te sientas cómodo haciéndolo y que logres una mejor calidad.
Pues bien ahora ya te encuentras en condiciones para aprender técnicas de cómo soldar un PCB.
Paso 8. Soldar en una Placa.
Para un primer acercamiento con la técnica de soldadura se hizo con la unión de los cables anteriores, pero algo de lo más común dentro del desarrollo de proyectos y prototipos es el soldado de componentes en placas de circuitos impresos PCBs, o también las comunes placas fenólicas perforadas.
¿Cómo soldar un PCB?
Existen dos tipos de placas fenólicas PCBs, las que tienen vías de comunicación entre pads (orificios). Y las que tienen pads individuales, es decir, que no existen uniones entre ellos, para lo que se requiere hacer conexiones entre ellos con cable o simplemente con soldadura.
La técnica que se va a utilizar para este prototipo se conoce como Soldado Through-Hole. Se le llama así porque los componentes que se utilizan tienen patitas de alambre que pasan a través de los orificios de las placas antes de soldar el componente sobre la placa.
Para poder probar esta técnica vamos a utilizar la Placa Fenólica Perforada y una resistencia.
Lo que vamos a hacer es doblar las patitas de la resistencia en un ángulo de 90 grados y pasaremos las patitas a través de la placa fenólica PCB. La manera en que se monta sobre el PCB es desde la parte que tiene pintadas las letras (Serigrafía) hacia la parte donde se ven las pistas de cobre, como la siguiente imagen:
En seguida soldaremos usando el mismo principio que cuando soldamos los cables.
Vas a poner primero la punta del cautín justo en la intersección de la patita de la resistencia y el pad (orificio) del PCB, de esta manera se calientan ambas partes metálicas (tanto la de la patita como la del orificio de cobre), esto va a permitir que la soldadura quede bien adherida generando una unión adecuada entre ambas partes y así evitaremos la Soldadura fría. Del mismo modo también pones la punta del filamento de la soldadura.
Tip TBem: Es importante que esto lo hagas bien y en el menor tiempo posible, procurando no dejar durante tiempo excesivo el cautín sobre la pista de cobre del PCB, ya que esto podría ocasionar el desprendimiento de la misma pista de cobre, con posibilidades de que el pad quede averiado.
A continuación un ejemplo de cómo soldar sobre el pad:
Debes ser cuidadoso en poner la soldadura suficiente y sin excesos, para evitar hacer una «bola de soldadura» o que se desborde y se pase a algún pad vecino provocando una unión de pistas innecesaria.
Si todo va bien, debería formarse una especie como de pirámide brillante de soladura en la unión.
Una vez soldadas ambas patitas de la resistencia procedemos a quitar los alambres sobrantes con las pinzas de corte. Esto para que pueda quedar todo a ras de la placa.
¡Felicitaciones! has concluido tu primer aplicación de cómo soldar un PCB.
Paso 9. Errores Comunes y Soluciones.
Cuando iniciamos en el aprendizaje de algo nuevo es completamente normal y aceptable cometer errores, pues es así como se aprende de verdad, practicando -> cometiendo errores -> nuevamente volver a intentarlo.
En el arte de soldar ocurre el mismo principio, es por eso que aquí presentamos algunos de los errores más comunes al soldar componentes electrónicos y sugerencias de cómo podrías solucionarlos.
Algunos errores comunes cuando se está aprendiendo a cómo soldar un PCB.
Soldadura fría.
De los errores más comunes al soldar es la Soldadura fría, mencionada anteriormente.
La soldadura fría se genera cuando no se calienta lo suficiente aquello que se va a soldar (como las patitas de componentes o los pads del PCB), por tal motivo la soldadura no es capaz de fundirse completamente. Normalmente se puede distinguir porque tiene un aspecto como de bola opaca, sin brillo, en la siguiente imagen se puede ver un ejemplo:
Para solucionar errores de este tipo el truco es nuevamente volver a poner la punta del cautín para que se caliente y diluya correctamente, en seguida esperar a que enfríe sin mover las uniones hasta que asiente la soldadura.
Levantamiento de pistas.
Como se mencionó en uno de los pasos anteriores de esta guía, si se calientan en exceso las pistas de cobre de la placa PCB estas se van a desprender.
La solución a este problema tan común primero es no quitar la pista que se haya levantado, es decir, la parte de pista de cobre que haya quedado aún adherida a la placa no quitarla pues será de ayuda para rescatarla. Lo que haremos será un «puente», básicamente es una conexión. Este puente se puede hacer utilizando algún trozo de alambre (por ejemplo la patita de la resistencia que cortamos después de soldarla), en seguida vas a soldar el puente para hacer la conexión de los componentes que quieres unir.
Para tener una mejor idea aquí una imagen de cómo se solucionó el error mostrado en la imagen anterior.
Unión de pistas innecesarias.
De igual manera esto se había mencionado anteriormente, al poner demasiada soldadura en los pads puede ocasionar que la soldadura una pistas que no corresponden.
Bien, para solucionar este error, también de los más comunes, necesitas quitar el exceso de soldadura, para hacerlo vas a utilizar aquí tu Malla para desoldar.
Para poder quitar exceso de soldadura esta es una solución práctica y rápida. Lo único que tienes que hacer es poner la malla en el área donde deseas quitar soldadura y encima poner el cautín, para que cuando se diluya la soldadura al instante sea absorbida por la malla de cobre. Puedes darte una idea con la siguiente imagen:
Sólo recuerda aplicar un poco de presión con la punta del cautín para que se absorba de mejor manera la soldadura. Observarás cómo la soldadura comienza a diluirse y se adhiere a la malla.
Vas a notar cómo en la Malla trenzada queda la soldadura, siendo esto una forma muy práctica de remover los excesos de estaño en tus circuitos.
Después de que verifiques que has quitado la suficiente soldadura, levantas la malla, y notarás cómo se han limpiado los pads, como en la imagen siguiente:
En caso de que el error persista, deja enfriar por un momento el área y vuelve a repetir los pasos anteriores hasta que estés conforme con la limpieza.
Recomendaciones finales.
Pues bien, haz concluido esta guía de iniciación de técnicas para aprender cómo soldar un PCB en la electrónica.
Como recomendaciones finales te sugerimos:
- Busca que los materiales y herramientas sean lo más parecidos a los mostrados, no necesariamente iguales, recuerda que con cualquier herramienta que se parezca puedes aprender de la misma manera.
- Si tú ya tienes los fundamentos de el arte de soldar y hay alguien que conozcas que quiera iniciarse en estos temas, dale las sugerencias para que lo haga adecuadamente, pero principalmente recuérdale de las precauciones que debe tener en cuenta.
- Comparte con tus amigos esta información se crees que les sea de utilidad, seguro que te lo van a agradecer.
Si aún tienes dudas puedes contactarnos ahora mismo haciendo clic aquí y recibe asesoría gratuita.
Este tutorial: Cómo soldar un PCB está basado y mejorado de la fuente: Instructables.
