¿Ha encontrado alguna vez una La Unión Soldada en Frío? ¿Cómo resolvió el problema? ¿Recibió ayuda en línea?
La mayoría de los ingenieros tienen que enfrentarse al problema de producir electrónica poco fiable debido a las uniones de soldadura en frío, ya sea durante el montaje del PCB industrial o cuando se hacen prototipos con las nuevas tendencias (como por ejemplo cuando se utilizan los PCB flexibles).
Como fabricante profesional de PCBs, OURPCB ha recibido a menudo preocupaciones sobre las uniones de soldadura fría en el pasado. Debido a estas preocupaciones, nos aventuramos a investigar más sobre este tema en particular y tratamos de responder a las preguntas que podrían preocupar a los diseñadores de PCB.
Esta edición es una recopilación de información sobre las uniones de soldadura en frío que podría ayudarle a desarrollar mejores PCB.
1、A Junta de soldadura en frío
1.1 Primero, ¿qué es la soldadura?
La soldadura es el proceso de formación de conexiones eléctricas y mecánicas en una placa de circuito impreso (PCB) mediante la conexión de componentes electrónicos a la placa utilizando una aleación de plomo y estaño fundidos.
Es una habilidad fundamental en la ingeniería eléctrica, ya que es una parte central del desarrollo y la solución de problemas de los circuitos.
La soldadura se realiza a menudo utilizando una estación de soldadura o un soldador y un alambre de soldadura (la aleación de estaño y plomo). Durante la soldadura, una sutil punta de metal (o un material metálico relevante) se fija a un elemento calefactor controlado conectado a una fuente de energía.
Con el tiempo, la punta del soldador se calienta a grados que pueden derretir el alambre de soldadura para fundirse y ayuda a hacer una unión de soldadura. La soldadura es la habilidad que se encarga de montar los componentes eléctricos en los PCB.
1.2 Cuénteme sobre las uniones soldadas
Una unión soldada no es más que un punto soldado específico de interconexión de un componente electrónico en el PCB. Una sección transversal de una unión soldada ideal debería tener una soldadura fundida lisa y brillante de forma cóncava que suba por la clavija del elemento que se va a soldar como se muestra en la imagen uno de abajo:
Ahora bien, como pueden adivinar por la simple explicación (o por la experiencia), la buena soldadura es una habilidad adquirida que requiere mucha práctica. Para la mayoría de nosotros, esta habilidad se perfecciona con el tiempo a través de proyectos y experimentos repetidos.
Este proceso de aprendizaje implica muchos ensayos y errores con muchos "...monta esto," "...desmonta aquello."
Además, incluso entonces, nunca se está completamente libre de errores per se; sólo se mejora un poco más de lo que se estaba antes de la práctica.
Lo que significa que cada vez que soldas un componente, tienes la oportunidad de hacerlo mejor que antes o aprendes una mejor manera de hacerlo a partir de un error que cometerás.
1.3 Problemas comunes en las uniones soldadas
Hay varios errores que es probable que cometa durante este proceso de soldadura. Algunos de los errores de soldadura más comunes que puede cometer durante la realización de las uniones de soldadura incluyen:
1. Una unión alterada:
se forma cuando se altera una unión soldada antes de que la soldadura fundida se solidifique
2. Una junta fría:
una en la que la soldadura no se funde completamente antes de soldar.
3. Una unión sobrecalentada:
Este problema ocurre cuando el hilo de soldadura no se funde a pesar del calentamiento. Este acto resulta en el sobrecalentamiento del flujo en la placa, lo que a su vez complica la experiencia de la soldadura.
4. Humectación insuficiente:
Este problema ocurre tanto en la clavija como en el tablero. Es una indicación de que la soldadura no se calienta de forma desigual en la tabla y en el pin. La humectación inadecuada del pin muestra que quemó el pin más que la tabla. La humectación inadecuada en la tabla, por otra parte, podría indicar la aplicación de muy poco material de humectación.
En los demás capítulos anteriores se explicará más sobre estas cuestiones.
1.4 Ahora bien, ¿qué es una junta de soldadura en frío?
Estoy seguro de que ahora puede adivinar lo que es una "junta de soldadura en frío" como ahora, ¿no? Como ya se ha señalado, una unión soldada en frío es un problema de unión soldada que a menudo se produce durante la soldadura cuando la soldadura no se funde completamente y no fluye para formar una unión soldada ideal.
Las uniones soldadas en frío a menudo parecen opacas y hacen que el montaje convexo en los pines y las áreas de flexión de la placa. A veces, también toman formas ásperas como se muestra en la imagen 2.
Esta unión de soldadura fría a menudo se produce cuando no se calienta bien el alambre de soldadura antes de soldarlo. En algunos casos, también puede surgir cuando uno perturba la placa o el pin de soldadura antes de que la soldadura fundida se solidifique.
En los capítulos siguientes, examinaremos más detalles sobre cómo detectar y reparar las uniones de soldadura de los cols. También sugeriremos prácticas que pueden ayudar a minimizar la aparición de juntas de soldadura fría.
2、Cold Detección y pruebas de soldadura
2.1 ¿Por qué debería hacer pruebas para las juntas de soldadura en frío?
Nadie aprecia la importancia de las pruebas para las uniones soldadas en frío como alguien que trabaja en grandes proyectos eléctricos.
Mire, aquí hay una etapa molesta que encuentro cuando trabajo solo en proyectos electrónicos. Me pregunto si tal historia se relaciona con sus experiencias de trabajo diarias también. Es algo como esto:
Estoy trabajando en un módulo eléctrico de un proyecto industrial más grande. Mi papel es desarrollar uno de los componentes de hardware fundamentales para el proyecto más masivo. Ya tengo el software, y el componente eléctrico probado (en una placa normal) y cargado en un microcontrolador listo para soldar.
Recojo mis "herramientas del oficio", y me voy a moler tratando de soldar todo el material lo más rápido posible. Unos 30 minutos después, termino el proyecto completo. Todo se ve bien desde mi punto de vista (o eso debería decir).
Así que lo encendí y empecé a monitorearlo. Además, ¿adivina qué? Mi circuito no funciona. "...bueno, tal vez la resistencia no está tan bien." Pienso: "Lo sospechaba antes", el pensamiento cruza mi mente.
Entonces, reemplazo la resistencia por otra diferente. Sin embargo, aún así, no funciona. Compruebo el multímetro y empiezo a evaluar cada componente. Me doy cuenta de una sola unión soldada en frío y la arreglo.
El dispositivo funciona, pero luego da lecturas inesperadas. Me pongo a trabajar y me preparo para un nuevo examen del circuito con una lente. Más tarde descubro una junta de soldadura fría diferente (después de una hora más o menos) y la arreglo.
Esta vez logro controlarlo (después de una larga y tediosa experiencia que a veces puede llevarte a un retraso).
¿Veis? Esa es la razón por la que necesitas comprobar las uniones soldadas en frío. Sin evaluar las uniones soldadas en frío, correrá el riesgo de desarrollar una electrónica defectuosa. Dicho esto; exploremos algunas de las pruebas que puede realizar en los circuitos para establecer las uniones soldadas en frío.
2.2 Prueba uno: Comprobación visual de las uniones soldadas en frío
Revisar visualmente las uniones soldadas en frío y arreglarlas debería ser su primer paso al desarrollar los circuitos. Ya hemos descrito cómo podría ser una unión soldada ideal (en el capítulo uno). En primer lugar, una unión soldada en frío podría verse opaca, blanquecina y convexa o deformada.
Sé que todo esto se parece más al "sentido común", ¿no? Además, tal vez se pregunte por qué lo he introducido. A veces va más allá de lo que vemos con nuestros ojos.
Puede que necesites una lupa y comprobar a través de las uniones de soldadura para notar la forma convexa y que la soldadura rellenó los huecos completamente. No deberías ser capaz de ver la luz que pasa a través de las uniones.
Las lentes a veces pueden ayudarte a detectar las uniones donde la soldadura no se calentó lo suficiente. A menudo, tales uniones parecen ser ásperas en un examen de cerca.
Además, cuando sospeche que hay una unión, debería intentar inclinar el componente montado en la unión para ver si se desprende. Si esto sucediera, intente arreglarlo con los métodos que discutiremos en el siguiente capítulo.
Además, es fundamental asegurarse de que la soldadura no se derrame a otras uniones, ya que esto podría crear un cortocircuito dentro del circuito.
2.3 Prueba dos: Uso de un multímetro para comprobar las juntas de soldadura en frío
Cuando se prueba la unión de soldadura en frío con un multímetro, hay dos medidas que se pueden utilizar para establecer la unión de soldadura en frío. Estas son:
2.3.1 Pruebas mediante el uso de resistencia (ohmios)
Aquí comenzarás cambiando el multímetro para medir la resistencia. A menudo esto se indicará con el símbolo de Ohm (Ω). Dependiendo del tipo de multímetro, girará el indicador o pulsará algunos diales de control para cambiar. Utilice una resistencia de aproximadamente 1K ohmios para este experimento.
A continuación, conectas un terminal del multímetro directamente al otro terminal del medidor. Aquí deberías leer una resistencia de cero ohmios. Este paso es para verificar que tu multímetro funciona correctamente.
Una vez que lo compruebe, conecte el terminal del medidor a una junta en un extremo y el otro en un extremo diferente a través de un componente. Para los componentes eléctricos sin resistencia, debe observar un cero. Cualquier lectura por encima de cero podría ser un indicador de una junta fría.
2.3.2 Prueba mediante el uso de la continuidad
Usando el mismo multímetro, que usamos en la prueba 2.2.1, cambiamos la medida del multímetro para medir la continuidad. Conecte los dos extremos del multímetro y observe que el multímetro emite un pitido para indicar la continuidad.
Una vez que esté satisfecho, repita el proceso conectando los dos extremos del multímetro a los dos extremos del circuito. Si el multímetro emite un pitido, entonces todo podría estar bien. Cualquier otra cosa es un indicio de una discontinuidad que podría ser el resultado de una unión soldada en frío.
2.4 Tenga esto en cuenta: los errores de soldadura son el camino a seguir
Ningún dispositivo específico puede probar las uniones soldadas en frío. Todas las pruebas exploradas anteriormente se basan en el ensayo y error. Este hecho es la razón por la que no se debe dejar de cometer errores al hacer esto. Cuando te vuelves demasiado ingenuo para cometer errores con la electrónica, eventualmente cometes errores.
Por lo tanto, debes hacer todo esto con valentía y estar dispuesto a rectificar cualquier cosa que encuentres (con los métodos del capítulo 3).
Con el tiempo, con más errores resueltos (que usted hace), usted comienza a ser un poco mejor que antes. Al igual que un principiante comete errores, los profesionales también los cometen.
La única diferencia es que el tipo de errores y la cantidad de tiempo que tardan en resolverlos. Entonces, ¿por qué deberías tener miedo?
3、Cold Reparación de juntas de soldadura
Las uniones de soldadura fría a menudo se producen como una unión de soldadura fría perturbada o sólo uniones de soldadura fría debido al calentamiento inadecuado de la soldadura durante la soldadura. Comenzaremos con:
3.1 Las uniones soldadas en frío perturbadas
Estos son los principales tipos de problemas de soldadura en frío para los ingenieros. Estos tipos de uniones soldadas se producen cuando el componente o la placa de circuito se mueve antes de que la soldadura fundida se monte correctamente.
Se caracterizan por una forma cóncava y un pin inclinado dentro de la soldadura. Si se observan de cerca, es probable que también parezcan ásperas y un poco heladas.
En primer lugar, no pueden clasificarse cómodamente como uniones de soldadura fría, ya que este tipo de unión a veces puede estar hecha de soldadura bien fundida. Sin embargo, muestran un gran parecido con las uniones de soldadura fría estándar.
Además, esto se debe a que la soldadura no se enfría adecuadamente antes de montar la electrónica.
3.1.1 Cómo resolver las uniones de soldadura fría perturbadas
Como se ha señalado anteriormente, este tipo de unión por soldadura en frío se produce cuando se interrumpe el tablero o el elemento durante la soldadura. Por lo tanto, para resolver esto, usted necesitará tener su trabajo de forma constante a medida que avanza en su tarea de soldadura.
Para pasar por esto con éxito, usted podría necesitar tener una mesa dedicada que se monta en el suelo de forma constante al soldar. Si trabajas en un espacio limitado, puedes comprar un tornillo de soldadura y montarlo en una pared sólida cerca de una estación de soldadura.
3.2 Las juntas de soldadura en frío
En los capítulos anteriores, definimos que las uniones de soldadura fría se forman como resultado de un calentamiento inadecuado del material de soldadura. Este problema es fácilmente observable ya que conduce a la formación de grumos cerca de las uniones de soldadura mientras no se fijan los componentes a la placa de circuito.
Debido a este problema, la unión en la junta puede ser muy pobre y puede conducir a la ruptura o incluso a la disolución de los componentes unidos a la junta de soldadura.
Las uniones de soldadura en frío a menudo se producen cuando la pistola de soldar no tiene suficiente potencia. A veces, también podría ser una indicación de una punta "sucia" de la pistola de soldar.
3.2.1 Cómo resolver los problemas de las uniones soldadas en frío
Para los ingenieros que utilizan estaciones de soldadura, la única razón posible por la que podrían encontrarse con problemas de juntas de soldadura en frío es debido a la suciedad que se acumula en la punta de la pistola de soldar. Este problema también podría llevar a un sobrecalentamiento de las juntas de soldadura.
Por lo tanto, el primer paso para resolver las uniones de soldadura en frío es limpiar la punta del soldador adecuadamente.
En segundo lugar, tendrá que suministrar a la pistola de soldar una cantidad apropiada de energía eléctrica para calentar el alambre de soldadura. En otros casos, sólo necesitará ajustar el regulador de su estación de soldadura/calentador apropiadamente.
Después de confirmar el calor, tendrá que recalentar la soldadura de nuevo e intentar montarla.
En otros casos, puede optar por considerar la compra de soldadura sin plomo como la soldadura SN96 que tiene un corto tiempo de transición al plástico. Este tipo de soldadura reducirá las posibilidades de tener una combustión incompleta durante la soldadura.
En los capítulos restantes, discutiremos los problemas de la soldadura de la resistencia de las uniones y sus efectos, y luego lo coronaremos con recomendaciones de prácticas que podrían ayudarle a evitar las uniones de soldadura en frío.
4、Cold Problemas de las uniones soldadas
4.1 Juntas de soldadura en frío y resistencia
En el capítulo dos, destacamos la prueba de resistencia como una prueba para detectar la unión de soldadura fría. Lo único que se nos escapó fue que no expresamos ni la razón ni los posibles efectos de la resistencia en las uniones soldadas en frío.
Ahora, es importante notar que todas las uniones muestran algún nivel de resistencia a la energía dentro del circuito. Sin embargo, debido a la combustión incompleta de la sustancia de soldadura de aleación de plomo y estaño utilizada en la soldadura.
Las uniones de soldadura fría pueden exhibir una mayor resistencia al flujo de cargas eléctricas.
Este problema no siempre se nota al instante. Sin embargo, con el tiempo, conduce al consumo de más energía y con el uso prolongado, las uniones de soldadura fría pueden sobrecalentarse y eventualmente conducir al mal funcionamiento del dispositivo.
4.2 Efectos de la resistencia en las juntas de soldadura en frío
La alta resistencia debido a las uniones soldadas en frío es una "bomba de tiempo" para la electrónica. A veces, los efectos son instantáneos, fáciles de notar y fáciles de rectificar. Sin embargo, ocasionalmente, las consecuencias pueden no ser notables fácilmente y pueden persistir para producir dispositivos defectuosos.
Estos son algunos de los efectos que podrían resultar de la resistencia de las uniones de soldadura en frío:
Circuitos incompletos: Este problema se produce cuando la unión soldada en frío no logra hacer una interconexión entre el componente y el circuito. Aunque este problema es indeseable, es el más fácil de detectar y rectificar con suficiente antelación ya que un dispositivo con este problema no funcionará.
En otros casos extremos, la resistencia podría combinarse con la resistencia de otras resistencias conectadas en el circuito para dar lecturas erróneas. En tales incidentes, se pueden aplicar los métodos de prueba y soluciones ya discutidos para rectificar este problema.
Sobrecalentamiento de los circuitos: El sobrecalentamiento de los circuitos se produce cuando varios circuitos fríos diferentes están interconectados. Es el problema de resistencia de la unión fría más difícil de detectar. La mayoría de las veces, los circuitos con este problema funcionarán en la fase de prueba e incluso podrían ser producidos para uso industrial.
El problema es que con un uso prolongado, estos circuitos se sobrecalientan y rompen los circuitos de la electrónica y, en consecuencia, provocan el mal funcionamiento de los aparatos.
La mejor manera de detectar los problemas de resistencia causados por las juntas frías sería mediante el uso del multímetro para detectarlos, como se ha discutido en el capítulo dos.
5、Seven Prácticas de soldadura que necesita practicar
Aquí hay siete prácticas de oro que podrían ayudarle a evitar los casos de soldadura en frío en sus proyectos electrónicos.
1.Tener las herramientas apropiadas. Más específicamente, invierta en un buen soldador. El soldador es a menudo responsable del calentamiento de la soldadura. Por lo tanto, es esencial invertir en un soldador ideal que le permita regular y controlar la cantidad de calor utilizado en la soldadura.
2.Usar una mínima cantidad de soldadura al soldar.
3.Ordene la punta del soldador regularmente.
4.Tenga una fuente de energía fiable que pueda alimentar el calentador/pistola de soldar al soldar.
5.Si es posible, utilice el alambre de soldadura sin plomo (material).
6.Siempre dé un tiempo adecuado para que la soldadura fundida se enfríe. No tenga prisa por soldar.
7.Nunca entre en pánico al soldar. Sé que esto no es muy necesario para los ingenieros ya establecidos, pero la mayoría de los principiantes se enfrentan al problema de las uniones de soldadura fría debido al pánico.
6、Conclusion
He destacado constantemente la necesidad de afrontar el proceso de soldadura, ya que es la causa principal de la unión de soldadura en frío. Como hemos visto antes, es necesario cometer algunos de estos errores una y otra vez para ser un poco mejor que antes.
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