A medida que la tecnología electrónica se desarrolla rápidamente, los productos electrónicos tienden a miniaturizarse y su peso y costo se reducen drásticamente. En lo que respecta al ensamblaje SMT (Tecnología de Montaje Superficial), la mayoría de los SMC (Componentes de Montaje Superficial) se sueldan sobre la PCB mediante soldadura por refusión, que se lleva a cabo en un horno de refusión, un dispositivo automático. A pesar del alto grado de automatización al que se adhiere el ensamblaje SMT, la soldadura manual sigue siendo bastante necesaria en su proceso de fabricación. Por lo tanto, este artículo presentará la importancia de la soldadura manual para el ensamblaje SMT y algunos consejos para llevarla a cabo.
Ventajas del ensamblaje SMT
a. Alta densidad de ensamblaje
En comparación con los componentes tradicionales de montaje por orificio pasante, los componentes de montaje en chip requieren una superficie de placa más reducida. Además, la aplicación del ensamblaje SMT hace que los productos electrónicos se reduzcan en un 60% en volumen y en un 75% en peso.
b. Alta fiabilidad
Los componentes de chip presentan alta fiabilidad y resistencia a los golpes debido a su pequeño tamaño y bajo peso. Se utiliza producción automatizada para que la soldadura y la colocación ofrezcan alta fiabilidad. Por lo tanto, casi el 90% de los productos electrónicos se fabrican mediante ensamblaje SMT.
c. Alta Frecuencia
Dado que los componentes de chip no tienen terminales, tanto la inductancia como la capacitancia parásitas se reducen y la frecuencia se mejora.
d. Reducción de costos
Debido al rápido progreso y a las amplias aplicaciones de los componentes de chip, el costo de estos también disminuye a tal velocidad que una resistencia de chip tiene el mismo precio que una resistencia de orificio pasante. El ensamblaje SMT simplifica el procedimiento general de fabricación y reduce el costo de producción. En cuanto a los SMC, sus terminales no necesitan ser reorganizados, doblados ni cortados, de modo que se acorta todo el proceso de producción y se mejora la eficiencia de fabricación. Tan pronto como se aplica el ensamblaje SMT, el costo total de fabricación puede reducirse entre un 30 % y un 50 %.
Comparación entre el ensamblaje SMT y el ensamblaje THT
Las características del ensamblaje SMT pueden indicarse plenamente mediante la comparación entre el ensamblaje SMT y el ensamblaje THT (tecnología de orificio pasante). Según la tecnología de montaje, la diferencia esencial entre el ensamblaje SMT y el ensamblaje THT radica en la diferencia entre la colocación y el orificio pasante. Además, ambas partes se diferencian entre sí en varios aspectos, incluidos la placa base, los componentes, los dispositivos, la unión de soldadura y la tecnología de ensamblaje, lo que puede resumirse en la siguiente tabla.
La diferencia entre SMT y THT en realidad proviene de la diferencia entre los tipos de componentes, incluyendo la estructura de los componentes y los tipos de terminales. Dado que en la fabricación de ensamblaje SMT se utilizan componentes sin terminales o con terminales cortos, la diferencia esencial entre SMT y THT es que las formas de los componentes y de la PCB no son totalmente iguales y los componentes se fijan a la PCB de diferentes maneras.
Requisito fundamental del soldado manual para componentes SMT
Requisito n.º 1: Material de soldadura
Se deben utilizar alambres de estaño más finos y es mejor emplear alambres de estaño activos con un diámetro en el rango de 0,5 mm a 0,6 mm. También se puede usar pasta de soldar, pero debe contar con un flux sin limpieza, de baja corrosión y sin residuos.
Requisito n.º 2: Herramientas y equipos
Se deben utilizar un soldador de temperatura constante y pinzas especializadas. La potencia del soldador de temperatura constante debe ser inferior a 20 W.
Requisito n.º 3: Operadores
Se requiere que los operadores dominen técnicas suficientes de inspección SMT y soldadura. Deben acumular cierta experiencia laboral.
Requisito n.º 4: Normas de operación
Durante el proceso de ensamblaje SMT deben implementarse rigurosas normas de operación.
Herramientas y equipos de uso común para la soldadura manual SMC
• Pinzas
Las pinzas son un tipo de herramienta de soldadura utilizada especialmente para los SMC. La soldadura de componentes puede completarse fácilmente cuando las dos terminales de los SMC se sujetan con las pinzas.
• Soldador de temperatura constante
El soldador de temperatura constante cuenta con una punta de soldadura cuya temperatura puede controlarse. El soldador de temperatura constante se utiliza porque mantiene un calentamiento constante, ahorra la mitad de la energía eléctrica y permite un rápido aumento de la temperatura.
• Cabezal de calentamiento especial del soldador
Después de equipar el soldador con cabezales de calentamiento especiales de diferentes dimensiones, se pueden soldar muchas SMC en la PCB con distintos números de terminales, incluyendo QFP, diodos, transistores e IC.
• Pistola de absorción de estaño al vacío
La pistola de absorción de estaño al vacío se compone principalmente de la pistola de absorción de estaño y la bomba de vacío. El extremo frontal de la pistola de absorción de estaño es una punta de soldadura hueca, capaz de calentarse.
• Mesa de soldadura de aire caliente
Como un tipo de equipo semiautomatizado que utiliza aire caliente como fuente de calor, la mesa de soldadura por aire caliente es capaz de soldar fácilmente SMC, lo cual es más conveniente que el soldador. Además, la mesa de soldadura por aire caliente es capaz de soldar numerosos tipos de componentes.
Puntas de soldadura manual SMC
• Punta de soldadura para resistencias, condensadores y diodos
Primero, se funde estaño en la almohadilla y el soldador no debe estar lejos de la almohadilla para mantener el estaño fundido. Segundo, coloque un componente sobre la almohadilla con unas pinzas. Tercero, se suelda un terminal y luego el otro terminal.
• Punta de soldadura QFP
Primero, el circuito integrado debe colocarse en la posición correspondiente y se utiliza una pequeña cantidad de pasta de soldadura para fijar las tres patillas del circuito integrado, de modo que los chips puedan quedar fijados con precisión. En segundo lugar, se aplica uniformemente flux sobre las patillas y se suelda cada una de ellas. Durante el proceso de soldadura, si se produce un puente entre las patillas, se debe aplicar una pequeña cantidad de flux en la zona donde se ha formado el puente.
• Punta de aplicación para mesa de soldadura por aire caliente
La mesa de soldadura por aire caliente puede utilizarse de forma mucho más práctica que el soldador, y permite trabajar con numerosos tipos de componentes. Los circuitos integrados pueden soldarse con la mesa de soldadura por aire caliente, pero debe utilizarse pasta de soldadura en lugar de alambres de estaño. Primero se puede aplicar manualmente la pasta de soldadura sobre las almohadillas. Después de colocar los SMC, se utiliza la boquilla de aire caliente para desplazarse rápidamente a lo largo del chip, de modo que todas las almohadillas se calienten de manera uniforme y la soldadura quede completada.
Como método de soldadura convencional, la soldadura manual sigue desempeñando un papel clave en la fabricación electrónica, sin importar cómo se desarrolle la tecnología. El ensamblaje SMT se ha convertido en un método de ensamblaje líder debido a su alta densidad de montaje, alta eficiencia de fabricación, bajo costo, alta fiabilidad y amplia gama de aplicaciones. La combinación de soldadura automatizada y soldadura manual sin duda aportará efectos positivos a la fabricación electrónica.
