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Aquí se habla de: diseño electrónico |
PCB
Posted on 30/Aug/2019
La soldadura manual siempre se ha considerado una habilidad distintiva que todo maker debe
tener en su repertorio de habilidades geek. Soldar nunca ha sido una ciencia espacial. Puede ser
una actividad divertida para que los principiantes prueben y con suﬁciente práctica, es una
habilidad fácil de aprender.
Con componentes cada vez más pequeños y más compactos, las posibilidades de que ocurran
problemas de soldadura han aumentado. Y si tu PCB se va a utilizar para una aplicación
importante, más vale que sepas cómo distinguir un buen punto de soldadura de uno
defectuoso.
Componentes electrónicos cada vez más pequeños
A continuación te compartimos esta guía que te ayudará a evaluar un buen trabajo de soldadura
en una PCB, ya sea a manera de autoevaluación o para caliﬁcar el servicio de un tercero que
haya fabricado tu diseño de PCB.

Cuando buscamos defectos en la soldadura, es de ayuda tener una imagen clara de lo que es
una buena soldadura para poder compararla.
UnióndesoldaduraidealenTHT(Throughhole)–EscomounKissdeHersheys
La unión de soldadura ideal para componentes through-hole es un “filete concavo“, que tiene
una superficie concava lisa y brillante en un ángulo de 40 a 70 grados desde el plano horizontal,
y que su forma se asemeja a un chocolate Kiss de Hersheys. Se puede lograr cuando la punta
del cautín está a la temperatura adecuada.
UnióndesoldaduraidealenSMD(Montajesuper cial)
De manera similar, una buena unión de soldadura en SMD tiene también filetes concavos
brillantes.
Por lo tanto, las características generales de una buena unión de soldadura:
Tiene un filete cóncavo
Es brillante y limpia
Uniones malas desoldadura
Desafortunadamente, hay muchas maneras de que las uniones de soldadura salgan mal, ya que
la soldadura siempre parece ir a donde se supone que no debe hacerlo.

Bien, una vez que quedan claras las diferencias entre buenas y malas uniones de soldadura,
pasamos a la lista de los 13 problemas habituales en las PCBs
1. Puentesdesoldadura
De los muchos problemas causados por componentes cada vez más pequeños, el puente de
soldadura ocupa el primer lugar de la lista. Se forma cuando dos o más uniones de soldadura se
conectan inadvertidamente, generalmente debido a la aplicación excesiva de soldadura entre
uniones o al uso de puntas de soldadura que son demasiado grandes o demasiado anchas.
Identiﬁcar un puente de soldadura a veces puede ser un desafío, ya que los puentes de
soldadura pueden ser de tamaño microscópico. Si no se detectan, pueden provocar un
cortocircuito y quemar un componente.
Un puente de soldadura puede repararse sosteniendo tu cautín enmedio del puente para
derretir la soldadura y moviéndolo para romper el puente. Si el puente de soldadura es
demasiado grande, se puede eliminar el exceso de soldadura con un extractor de soldadura.
2. Excesode soldadura

Un exceso de soldadura se caracteriza por su forma redondeada como se muestra en la imagen
de arriba. Una suposición común que tienen los principiantes es que cuanto más soldadura
mejor, pero mientras más soldadura aumente la cantidad de material que forma la unión, es
difícil saber qué sucedió realmente debajo de esa masa de soldadura. Todavía existe la
posibilidad de que ni el pin ni el pad estén correctamente soldados. También aumenta el riesgo
de que se formen puentes de soldadura, por lo que es mejor prevenir que reparar.
3. Bolas desoldadura
Las bolas de soldadura también son uno de los defectos de soldadura más comunes que
ocurren típicamente con soldadura por olas o reﬂujo. Aparece como una pequeña esfera de
soldadura que se adhiere a una superﬁcie laminada, resistente o conductora. Las bolas de

soldadura pueden ser el resultado de varios factores, como la impresión inadecuada de la pasta
de soldadura, la configuración deficiente de temperatura de reflujo, o el uso de componentes
electrónicos oxidados.
4. Soldadura fría
La superficie de una unión de soldadura fría se ve opaca, grumosa y marcada por picaduras.
Esto generalmente es causado por la transferencia insuficiente de calor a la unión para derretir
la soldadura por completo, lo que puede ser el resultado de varias cosas diferentes. Es posible
que el cautín o la unión en sí no hayan tenido suficiente tiempo para calentarse lo necesario, la
temperatura del cautín puede no estar lo suficientemente alta como para fundir el tipo de
soldadura particular que se está utilizando (por ejemplo, la soldadura sin plomo tiene una
temperatura de fusión más alta) o, puede ser el resultado del diseño de los pads y las pistas. Por
ejemplo, un pad conectado directamente al plano de tierra sin consideraciones de alivio térmico
hará que el calor del cautín se pierda en el plano de tierra. Si encuentras una unión de soldadura
que se rehusa a derretirse, entonces el diseño puede tener la culpa. Si no se rectifica
adecuadamente, es más probable que se formen grietas con el tiempo, lo que lleva a una falla
eventual.
5. Unión sobrecalentada

Así como muy poco calor causará uniones defectuosas, demasiado calor también será un dolor
de cabeza. Las uniones de soldadura sobrecalentadas pueden ser el resultado de que la
temperatura del cautín se ajuste demasiado alta, o el hecho de que la soldadura no fluya,
posiblemente debido a que la superficie del pad o el plomo ya tienen una capa de óxido,
evitando la transferencia de calor suficiente y, por lo tanto, dejando que se caliente la unión por
mucho tiempo. Con suerte, el daño causado no será grave (quizás solo un flujo quemado) pero
puede hacer que los pads se levanten por completo, haciendo la tarjeta inservible o requiriendo
reparaciones costosas. Evita esto eligiendo la temperatura correcta del cautín y usa flux para
limpiar las uniones y pads que se vean sucios.
6. Lapidación
Un componente lapidado suele ser un componente de montaje superficial, como una
resistencia o un condensador, con un lado despegado del pad. Idealmente, la soldadura se
unirá a ambos pads, y comenzará el proceso de derretimiento. Pero si la soldadura en un pad no

ha completado su proceso de derretimiento, un lado del componente se inclinará hacia un lado,
luciendo como una lápida, y de ahí su nombre.
Para la soldadura por reflujo, cualquier cosa que pueda hacer que la pasta de soldadura en un
pad se derrita antes que la otra puede causar la formación de lápidas. Por ejemplo, la falta de
diseño de alivio térmico o grosores desiguales de las pistas que se conectan a los pads. Para la
soldadura por ola, los componentes con cuerpos grandes pueden ser empujados físicamente
por la onda de soldadura entrante, lo que hace que el componente se fije a manera de lápida.
Los ingenieros de diseño deben tener en cuenta la dirección de la ola al diseñar placas
destinadas a la soldadura por ola.
7. Derretimiento insu ciente(through hole)
Las uniones que no están completamente derretidas son débiles y no forman una conexión
fuerte con la tarjeta. Idealmente, la soldadura debe lograr una fusión del 100% con el pad y el
pin, sin dejar huecos ni espacios expuestos. La fusión insuficiente de los pines y el pad resulta
de la incapacidad de aplicar calor tanto al pin como al pad, y no le da a la soldadura suficiente
tiempo para fluir. A veces, podría deberse a una tarjeta sucia. La técnica para reparar esto es
limpiar la placa a fondo y calentar uniformemente tanto el pad como el pin.
8. Derretimiento insu ciente(SMD)

Del mismo modo, los componentes SMD también pueden sufrir un derretimiento insuficiente.
En la imagen de arriba, 3 pines de un componente SMD no tienen buena fusión con sus
respectivos pads. La soldadura en las pines no pudo fluir sobre los pads, ya que se calentó el
pin en lugar del pad. La solución para reparar este defecto es calentar el pad de soldadura con
la punta de tu cautín, luego aplicar más soldadura hasta que fluya y se derrita junto con la
soldadura que ya está en el pin.
9. Saltos de soldadura
Una unión que no tiene soldadura generalmente se conoce como un salto de soldadura. Ocurre
cuando la soldadura omite un pad de montaje superficial, lo que resulta en un circuito abierto.
La causa de los saltos de soldadura puede ser una combinación de deslizamientos en el diseño
o durante la fabricación. Es posible que hayas colocado un tamaño de pad desigual, o tu
fabricante podría haber utilizado una altura de onda incorrecta entre tu placa y la onda de
soldadura.
10. Padslevantados

Un pad levantado es un pad de soldadura que se ha desprendido de la superﬁcie de la PCB
posiblemente debido a una fuerza excesiva sobre una unión existente o al exceso de calor. Es
difícil trabajar con estos pads ya que el pad es muy frágil y puede rasgarse fácilmente de la
pista. Se debe hacer todo lo posible para adherir el pad de nuevo a la placa antes de intentar
soldarlo.
11. Soldadura hambrienta

Como su nombre lo indica, una unión carente de soldadura no tiene suﬁciente soldadura para
formar una conexión eléctrica sólida. Aquí, es probable que se haya aplicado calor insuﬁciente al
plomo, lo que resulta en una mala conexión. Es posible que esta unión funcione ya que todavía
hay contacto eléctrico hecho. Sin embargo, es probable que una unión carente de soldadura
falle eventualmente a medida que se desarrollan grietas con el tiempo y debilitan la unión.
Afortunadamente, rescatar una unión carente de soldadura no es difícil. Simplemente recalienta
la unión y agrega más soldadura.
12. Salpicaduras desoldadura

Estos pedazos de soldadura se adhieren a la máscara de soldadura en salpicaduras
desordenadas, dando la apariencia de una telaraña. Estos hilos de forma irregular son causados
por el uso insuficiente de un agente fundente (flux) o la existencia de contaminantes en la
superficie de las tarjetas durante la soldadura por ola, y amenazan con causar cortocircuitos.
13. Ori cios depin y ori cios desoplado
Un defecto de orificio de pin Un defecto de orificio de soplado
Se pueden reconocer fácilmente defectos de orificios de pines y de orificio de soplado, ya que
aparecen como un orificio en una unión de soldadura. Los términos orificio de pin o de soplado
darán una pista sobre el tamaño del orificio, con pin se refiere a orificios pequeños y los orificios
de soplado son agujeros mucho más grandes. En lugar de ser el resultado de malas habilidades
de soldadura manual, los orificios de pin y soplado generalmente se forman durante el proceso
de soldadura por ola. La humedad dentro de los tarjetas se calienta en gas durante la operación
de soldadura, y escapa a través de la soldadura cuando aún está en estado fundido. Se forman
huecos cuando el gas continúa escapando cuando la unión de soldadura se solidifica. Algunas
formas que se emplean para evitar este problema es horneando o precalentando las tarjetas
para eliminar la humedad, y teniendo un espesor mínimo de revestimiento de cobre de
aproximadamente 25um en los agujeros pasantes (through hole).
Qué puedes hacerpara evitarproblemas de soldadura?
Si bien no existe un método infalible para evitar por completo los problemas de soldadura, hay
algunos buenos hábitos que podemos adoptar durante el diseño de la PCB y la soldadura para
reducir el riesgo de encontrarse con problemas de soldadura.

1.Consideraeldiseñodeunamascaraantosildante
Típicamente de color verde, la mascara antisoldante es un fino recubrimiento de polímero
aplicado a la superficie de las PCB para aislar el cobre del entorno. Además de prevenir la
oxidación, también funciona para evitar que se formen puentes de soldadura, ya que la
soldadura no se adhiere bien al revestimiento. Por lo tanto, la máscara antisoldante se puede
diseñar entre pads para formar una presa de máscara antisoldante. Esto es especialmente útil
para los circuitos integrados donde la separación entre los pads puede ser tan pequeña como
unas pocas milésimas de pulgada.
2.Colocamarcas duciales
Las marcas fiduciales son aberturas redondas en la máscara antisoldante con un círculo de
cobre desnudo en su centro, que se colocan en tu PCB durante la etapa de diseño de PCB. Hay
marcas fiduciales de panel y marcas fiduciales de componentes individuales para componentes
que requieren un tratamiento especial. Las máquinas Pick-and-Place los ven como puntos de
referencia en la PCB para alinear los componentes SMD en tu placa durante el ensamblaje.
Cuando se usan correctamente, se puede mejorar la precisión de colocación. Del mismo modo,
si las marcas fiduciales están mal diseñadas (por ejemplo, una ubicación deficiente o no hay
suficientes fiduciales), pueden conducir a una mala orientación, lo que aumenta el riesgo de
problemas de soldadura.
3.Limpiezayestañado delapuntadetucautín
El mantenimiento deficiente de la punta es una de las principales causas de uniones mal
soldadas a mano. Cualquier contaminante u oxidación en la punta disminuiría la capacidad del
cautín de conducir el calor, lo que a su vez reduciría la calidad de las uniones de soldadura. Por
lo tanto, es importante cuidar tus puntas de soldadura. Antes de comenzar a soldar, recuerda
limpiar la punta de tu cautín frotándola contra una almohadilla de limpieza. Si tu punta de soldar
ya está muy oxidada, puedes usar un activador para rescatarla. Simplemente sumérgela en la
sustancia en forma de pasta, muévela y deje que los abrasivos hagan su trabajo, y la superficie
volverá a brillar.

Una vez hecho esto, la punta también debe estañarse. Estañar la punta de tu cautín significa
cubrir la punta con una capa de soldadura para proteger la punta de la oxidación y mejorar su
capacidad de conducir el calor. Limpia y estaña la punta del soldador después de cada dos o
tres uniones soldadas, y otra vez al final de cada sesión de soldadura. ¡Hacerlo prolongará la
vida útil de tu cautín y mejorará la calidad de tus uniones de soldadura!
4.Laprácticahacealmaestro
¡Soldar es una habilidad que mejora a medida que practicas más! Puedes practicar todo lo que
quieras en una placa de circuito antigua sacada de algún aparato inservible o en una placa de
práctica de soldadura, antes de embarcarse en proyectos reales que son demasiado valiosos
para arruinarlos. Prueba una variedad de técnicas, encuentra la manera de que el cautín se
ajuste mejor en tu mano, calcula cuánto tiempo tienes que mantener la soldadura y la punta en
su lugar.
Para que la práctica de la soldadura sea más conveniente, Seeed ha lanzado un cautín miniatura
similar a un bolígrafo. Con la pantalla de temperatura y los circuitos de control integrados en el
mango, hace que la soldadura sea una experiencia aún más divertida y fluida.
5.Trabajaconunbuenensambladorde PCBs
Si la soldadura manual y el abastecimiento de tus propios componentes es demasiado
complicado, o si crees que trabajar con componentes pequeños está más allá de las
capacidades de tus simples ojos mortales, siempre existe la opción de trabajar con una casa de

ensamblaje profesional de PCBs. Te sugerimos revisar las opciones que Seedstudio te ofrece en
este campo.
Fuente: Seeedstudio
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