¿Cómo soldar un componente SMD con una “almohadilla” en la parte inferior?

La mejor manera absoluta de hacerlo es precalentar todo con una gran fuente de aire caliente de alto flujo u horno. Aplique pasta primero, si lo tiene, o un poco de soldadura de alambre a la almohadilla. Luego precalentar. La temperatura de precalentamiento es de alrededor de 125C o menos.

Una vez que todo esté empapado en calor a 125 ° C, aplique aire caliente localizado directamente en la pieza a soldar e inmediatamente alrededor. La temperatura debe ser lo suficientemente alta como para derretir la soldadura, pero no sobrecalentar la pieza. Una gran cantidad de equipos de aire caliente baratos tienen mala configuración de temperatura e indicación. Así que es posible que necesites experimentar. Si la soldadura se derrite extremadamente rápido, es demasiado caliente. Si se derrite en unos 10-45 segundos, probablemente sea bueno. Si tarda un minuto completo, entonces probablemente debería estar más caliente. A menudo, notará el tipo de autoalineación de la pieza y se encajará en su lugar cuando la soldadura esté completamente fundida. Esta es una buena indicación de que está lo suficientemente caliente.

Las partes pequeñas probablemente reflejarán un flujo mucho más rápido que las partes grandes y es posible que tampoco necesiten una temperatura tan alta. Sus primeros esfuerzos pueden no funcionar bien. Así que haz un seguimiento del tiempo, la temperatura y los resultados. Una vez que encuentres una receta ganadora, apégate a ella.

Si no tiene ninguna forma de precalentar todo el tablero, puede hacerlo de la manera que dice Arsenal. Si está reparando una tabla que pasó por un horno de reflujo, mantenga un registro del tiempo y la temperatura cuando retire la pieza. Esto le dará una buena idea del tiempo y la temperatura necesarios para instalar el nuevo.

Para piezas grandes, a veces no las coloco antes de calentar. Sostengo la pieza con unas pinzas cerca del borde de la corriente de aire caliente. Utilizo aire caliente en la almohadilla hasta que pueda ver que la soldadura está completamente derretida, luego coloco la parte caliente sobre la almohadilla de soldadura fundida con pinzas. No coloque una parte fría sobre la soldadura caliente. La pieza también debe estar caliente, de lo contrario obtendrá una junta de soldadura fría. Si lo hace de esta manera, puede dejar de calentar casi inmediatamente después de colocar la pieza. Oh, también, usa el flujo.

Una forma barata y fácil de hacer esto es perforar un pequeño orificio (50 a 100 mils) en el centro de la almohadilla de la PCB. Suelde el pad en sí pero no tanto los charcos. Suelde o al menos fluya la almohadilla en el IC y suelde solo los pines de esquina a la PCB.

Coloque una soldadora de 60 vatios o más con una punta de cincel pequeña en la parte posterior de la PCB y en el orificio que taladró. Esto calentará la almohadilla IC y la almohadilla de PCB lo suficiente como para fusionarse. Use un dedo enguantado para presionar el IC plano cuando se fusiona con la almohadilla. PARE en el instante en que esto ocurra. Ahora puede soldar manualmente o usar infrarrojos o una pistola de calor para soldar los pines restantes.

Esto funciona bien una vez que lo has hecho varias veces. Pierde algo de transferencia de calor a la PCB utilizando este truco, pero hay menos posibilidades de que se produzcan daños al cocinar el IC o la PCB si otros procedimientos duran demasiado tiempo.

EDITAR: La única vez que este truco no funcionará es con tableros de múltiples capas y sabes que hay rastros que puedes cortar. Sin embargo, los circuitos integrados que tienen una almohadilla inferior para conexión a tierra y / o un disipador de calor normalmente no tienen rastros ocultos debajo de ellos. A lo sumo, habría una conexión a tierra con un anillo de condensadores SMD alrededor de su perímetro. A menos que sea muy pequeño, todavía es seguro perforar un pequeño agujero en el centro.

Gracias a @MichaelKaras por su sugerencia de que si está haciendo su propio diseño de tablero, se puede incrustar un agujero de 50 mil en el tablero que está enchapado en la mesa del tablero. Esto crea más superficie para transferir calor y evitar la perforación de rebabas en el cobre si se realiza más adelante. La placa a través también permite que se recoja más calor del soldador, por lo que este paso se realiza rápidamente. También le permite enrutar algunos rastros alrededor del agujero si simplifica el enrutamiento.

Aquí hay una manera de hacerlo sin una pistola de aire caliente.

Debido a que la pieza solo tiene pines en dos lados, puede alargar la almohadilla central, como se hace aquí para U3. De esa manera puede calentarlo con el chip en su lugar:

Luego preestañe la almohadilla en el dispositivo y en la PCB, y caliente hasta que se funda. Después de eso, puedes soldar el resto de los pines normalmente.

Si tiene pasta para soldar y una pistola de aire caliente ajustable (flujo de aire y calor) disponible, puede usarlas.

Lo que suelo hacer es poner pasta de soldadura en las almohadillas (uso una jeringa con una aguja muy fina para aplicarlo, realmente no necesita mucho), coloque el componente lo mejor posible. No tiene que ser 100% perfecto, especialmente si la placa tiene resistencia de soldadura, ya que la pasta de soldadura por reflujo permitirá que la pieza se alinee un poco, pero no demasiado.

Luego uso un flujo de aire bajo (la parte podría soplarse) con aproximadamente 350 a 400 ° C y trato de calentar uniformemente alrededor de la parte. En algún momento, la pasta de soldadura comenzará a refluir en los pines. Para obtener la almohadilla inferior, necesita un poco más de calor, así que sigo yendo unos segundos más alrededor del chip.

Si hay partes pequeñas (por ejemplo, condensadores de desacoplamiento) cerca del chip, prepárese para que se vayan volando o se sepulten.

Entonces, una vez que haya terminado, inspeccione de cerca la placa para detectar cualquier cortocircuito que pueda ocurrir durante este procedimiento, al menos no es raro para mí.

Este método aplica presión térmica a la PCB, por lo que después de aproximadamente 4 o 5 intentos, la PCB mostrará signos de degradación y, por lo general, uso una nueva.

Pistola de aire caliente y mucho flujo. Otro método que he usado para soldar estas piezas con un soldador es poner algunas vías en la almohadilla térmica y soldarlas a través de eso. No es el mejor método, pero es lo suficientemente bueno para la creación de prototipos.

Si la potencia disipada en la pieza es baja (como 1/3 o 1/4) de la capacidad de disipación nominal, es posible que no pueda soldar la almohadilla (a menos que también se use para conexión a tierra o una conexión eléctrica). , que para muchas partes, la almohadilla térmica está conectada a un pasador y la almohadilla).

Otra opción si la conexión eléctrica no es necesaria con la almohadilla térmica en la parte inferior es colocar un disipador de calor en la parte superior para hacer prototipos (a veces, incluso un bloque de aluminio es suficiente para aumentar la superficie del aire).

[descargo de responsabilidad: esta técnica se propone solo para prototipos únicos.]

Una vez, tuve que soldar un chip SOIC con una almohadilla térmica a una placa de 2 capas. No tuve que usar pasta de soldar. Así es como lo hice.

1. Diseño de PCB. La capa inferior de mi PCB sirvió como plano de tierra. He agregado vías debajo del IC, que conectaron la almohadilla térmica al plano de tierra de la capa inferior. El propósito principal de las vías era alejar el calor disipado por el IC. Las mismas vías pueden conducir el calor necesario para soldar.

2. Suelde las puntas de ala de gaviota accesibles en el exterior del circuito integrado. Esto lo mantendrá en su lugar.

3. Opcional, pero muy útil. Aplique "calor a granel" a su PCB. Puedes usar un horno. Incluso un secador de pelo doméstico podría funcionar para esto. [Utilizo una pistola de calor industrial, que es un secador de cabello demasiado grande.] El propósito del calor a granel es reducir la cantidad de "calor tópico" que se aplicará con un soldador en el siguiente paso.

4. Calor de precisión. Dar la vuelta al tablero. Pegue el soldador en la abertura a través del lado inferior. Alimentar la soldadura y el flujo en las vías con generosidad. La soldadura fluirá a través de las vías hacia la almohadilla térmica, donde hará contacto eléctrico y térmico.

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¹ He usado la soldadura con plomo pasada de moda para el paso 5. Tiene el punto de fusión más bajo que las cosas modernas.
² Si tiene una selección de sugerencias, use una punta mediana o grande para el paso 5.
³ Si su placa tiene capas de plano interno, será más difícil hacer que este método funcione.

Para soldar almohadillas que están debajo del componente, lamentablemente no puede usar un soldador, necesita una pistola de calor o mejor una estación. .... y un montón de flujo. Espero que esto responda a su pregunta.

La pistola de aire caliente, la pasta de soldadura y el flujo son la respuesta correcta, como lo han hecho otros. Sin embargo, me gustaría añadir precisiones a la temperatura a utilizar. Precaliente a alrededor de 120 ° C durante un minuto, luego aumente gradualmente el calor en pasos de 10 ° C cada 5 segundos hasta que alcance los 240 ° C o 250 ° C (para piezas más grandes). Luego cuente lentamente hasta 5 y comience a disminuir la temperatura paso a paso. La disminución se puede hacer más rápido. De vuelta a 125C puedes apagar el aire caliente. ¡NO caliente a una temperatura más alta que eso! Su parte y la PCB y las otras partes alrededor se fundirán. En la hoja de datos, se debe escribir la temperatura y el tiempo máximos de soldadura por reflujo. No los superes. Si no tiene una pistola de aire regulada y no puede tener una, puede intentar jugar con un termómetro digital, pero es mucho más difícil y menos confiable. Recomiendo encarecidamente comprar uno si haces más de 10 piezas. La pistola de aire también se puede usar para soldar o reparar plasticos, soldar mangas de contacto y otras cosas.

Una forma muy descuidada pero existente de hacerlo es hacer que la almohadilla de la placa sea un poco más grande, soldar un cable corto y delgado al componente mismo y luego, después de colocar el componente, soldar el resto del cable a la almohadilla. Esto elevará el componente a un milímetro de distancia del tablero, puede empujar un poco de pegamento conductor de calor debajo de él. :) Puedo ver los destellos en las caras y lo entiendo completamente, pero en realidad puede funcionar, cuida la conexión eléctrica y el calor, y no requiere una pistola de aire.