Estoy intentando hacer un LCD escudo de mi Arduino y estoy teniendo problemas para conseguir que la soldadura se adhiera a la Freetronics protoshield PCB. La he limpiado lo mejor que he podido.
Estoy usando un perno de soldadura Proxxon decente con soldadura que me ha funcionado bien en el pasado. ¿Cómo puedo conseguir que se pegue?
No se unirá a la placa de circuito impreso, sólo a los cables.
Flujo (Respuesta de una palabra)
[Apéndice:]
Limpiar la placa con alcohol o Windex, por ejemplo, no es suficiente: no se trata de la grasa de los dedos. Lo que te preocupa es la oxidación. La soldadura se adhiere al metal, pero no a los óxidos metálicos. El oro no se oxida fácilmente, pero otros compuestos que se encuentran en las placas de circuitos, como el cobre y el níquel, sí lo hacen. Supongo que la soldadura tiene un componente de fundente, pero las uniones difíciles suelen necesitar un poco más de fundente del que lleva la soldadura (normalmente <5%, probablemente más cerca del 2%). Todos los soldadores deberían tener un lápiz de fundente.
En ProtoShield El producto utiliza un sistema de chapado en oro y afirma características como "La superficie de la placa de circuito impreso está chapada en oro para una máxima durabilidad" y "Placa de circuito impreso chapada en oro: se suelda fácilmente y es muy resistente a la corrosión". Sin embargo, eso no es todo. El oro es estupendo porque no se oxida fácilmente, pero tiene el problema de que se disuelve en la soldadura y luego reacciona para formar compuestos, principalmente AuSn4, que debilitan la unión soldada.
La debilidad de las juntas es un problema sobre todo en los procesos en los que el oro se aplica en capas gruesas - "oro de inmersión"- porque hay más oro que se disuelve y forma esos intermetálicos que debilitan la junta. Esto sería un problema si utilizara conectores de montaje en superficie o algo que no atravesara la placa, pero el grosor de la unión soldada debería hacer que esto fuera menos problemático. Si estás repasando la unión, asegúrate de que está bien limpia, ya que los residuos son perjudiciales para la unión.
La propiedad de disolución es un problema para los procesos de chapado que ponen el oro en una capa muy, muy fina - "ENIG", o níquel-oro químico por inmersión-, lo que significa que todo el oro se disuelve en menos de un segundo, y en realidad se está soldando al chapado de níquel más grueso que hay debajo, y utilizando el oro para proteger el níquel, como el acero galvanizado. Esta técnica está ganando popularidad en los grandes sistemas de producción, que rara vez necesitan repetir el trabajo, y la menor necesidad de fundente que supone el chapado en oro facilita el proceso. El oro desaparecerá si intentas repasarlo, así que tendrás que usar fundente con la soldadura en la superficie de níquel (lo cual no es un gran problema). Supongo que este es tu problema.
¡Calor! (Respuesta de una palabra)
Una razón clásica por la que la soldadura no se pega a algo es porque no se calienta lo suficiente. Mis internos vienen a mí con este problema todo el tiempo .
Asegúrate de que la punta de la plancha está bien y brillante. Toca un poco de soldadura y debería fundirse casi al instante.
Pon una pequeña gota de soldadura en la punta de la plancha.
Presionar el cordón de soldadura en el metal que se va a soldar.
Al principio, el soldador no tendrá demasiado interés, pero cuando el metal alcance la temperatura adecuada, el soldador se sentirá atraído por él de repente y verás que se mueve ligeramente.
Ahora que la almohadilla ha alcanzado la temperatura, puedes tocar la soldadura en cualquier parte de la almohadilla y debería fundirse casi al instante. A menudo añado la soldadura de esta manera para saber que la estoy añadiendo a un pad bien caliente.
Hugo
Ya se han dado muy buenos consejos, así que voy a proporcionar información adicional sobre el acabado de la superficie de los ProtoShields (y de todas las demás placas de circuito impreso que Freetronics ha hecho hasta ahora) y el razonamiento en el que se basa la decisión. Desgraciadamente, no existe el "mejor" acabado superficial para las placas de circuito impreso y todos los acabados tienen aspectos positivos y negativos, por lo que se trata de tomar una decisión basada en las ventajas y desventajas más apropiadas para el uso previsto.
Nuestras placas de circuito impreso utilizan un acabado superficial "ENIG", como adivinó @reemrevnivek. Esto significa "Electroless Nickel Immersion Gold", y consiste en una capa subyacente de níquel con una fina capa de oro encima. La capa de oro es muy fina y no está pensada para proporcionar la estructura principal de la pista, sólo actúa como capa protectora del níquel para evitar que se deslustre antes de soldarlo. El oro es extremadamente resistente a la corrosión, por lo que la ENIG tiene varias ventajas: se puede tocar con los dedos sin que se deslustre, tiene una vida útil muy larga y las almohadillas/pistas son muy planas y de bordes cuadrados (importante para los SMD de paso fino). Una desventaja es que se necesita un poco más de soldadura para completar una unión, ya que la superficie aún no se ha estañado previamente y, al no existir una capa de soldadura que se funda contra el soldador y aumente el área de contacto inicial (lo que incrementa la velocidad de transferencia de calor), la unión puede tardar más o menos un segundo más en calentarse.
El acabado superficial más común que se ve en las placas de circuito impreso se denomina "HASL", o "Hot Air Solder Levelling". Las placas HASL se sumergen en soldadura fundida y luego se limpia el exceso con cuchillas de aire caliente para dejar una capa de soldadura lo más fina posible. De este modo, la propia soldadura protege la pista subyacente de la corrosión y facilita enormemente la soldadura, ya que todo el pad está previamente estañado. Suele ser el acabado más barato disponible y una gran elección para placas de uso general. Uno de los inconvenientes del HASL es que, incluso después de que la cuchilla de aire caliente haya eliminado todo el exceso posible, el menisco de la soldadura hará que los bordes de los pads queden ligeramente redondeados. Esto hace que las piezas de montaje superficial no queden tan planas como en una placa ENIG.
Por lo tanto, para una placa como una placa de prototipos, la solución obvia sería HASL. Pero hay un problema. Intentamos cumplir la directiva RoHS en la medida de lo posible, lo que significa que no podemos utilizar HASL normal, sino HASL sin plomo. Las soldaduras sin plomo tienen una temperatura de fusión más alta que las normales, así que si utilizáramos HASL sin plomo, sería una molestia para los clientes que no tienen equipos sin plomo. Probablemente acabaríamos recibiendo muchas quejas de clientes que utilizan soldadores y soldadoras normales y tienen problemas para conseguir que la soldadura sin plomo se caliente lo suficiente.
Otro acabado posible es la "plata de inmersión", y proporciona un acabado asombrosamente bueno, pero tiene una vida útil terrible. Para las placas destinadas al montaje en máquina inmediatamente después de su fabricación, la plata es una gran opción. El problema es que se empaña rápidamente y se ve afectada negativamente por el tacto, por lo que no es buena para placas destinadas a ser distribuidas a aficionados para su (potencialmente) largo almacenamiento y montaje manual.
Al final nos decidimos por ENIG por sus ventajas de larga duración, resistencia al deslustre, cumplimiento de la directiva RoHS y facilidad de soldadura en comparación con otros acabados superficiales. Mi experiencia personal con él ha sido excelente y hasta ahora no me he encontrado con ningún problema en particular, pero, por supuesto, no soy un experto en la fabricación de placas de circuito impreso y estoy dispuesto a aceptar consejos sobre mejores formas de hacer las cosas.
En los últimos 6 meses he fabricado algo más de 2.000 placas de circuito impreso acabadas con ENIG, de las cuales algo más de 1.000 se montaron con máquinas pick-n-place, unas 600 se enviaron como placas desnudas a los clientes, y varios cientos del resto las monté yo personalmente utilizando soldadura por reflujo en un horno o un soldador. De todas esas placas, ésta es la primera vez que oigo que haya habido problemas al soldarlas, así que es posible que hayas tenido la mala suerte de recibir una placa con un acabado defectuoso. Si hay algún problema con el proceso de acabado de nuestro fabricante de PCB me gustaría saberlo, así que si sigues teniendo problemas con esa placa te agradecería que me la enviaras por correo para poder inspeccionarla. Yo me haré cargo de los gastos de envío y, por supuesto, te enviaré piezas de repuesto sin coste alguno. Puedes contactar conmigo personalmente en jon@freetronics.com para hacer los arreglos.
Soldadura manual. Las superficies calentadas deben estar limpias para reducir la tensión superficial.
Las puntas deben limpiarse diariamente con soldadura y esponja, manteniendo la punta bien apretada.
La superficie, si está oxidada, debe limpiarse (con abrasivo) y fundirse.
Si se conecta un plano de masa grande a una unión soldada o a un disipador térmico o escudo...., se necesitará más calor para alcanzar el punto de fusión.
Aplicar una pequeña cantidad de soldadura en la punta para que la superficie quede líquida reduce la resistencia térmica y acelera el calentamiento del componente, y después aplicar más soldadura según sea necesario con rapidez.
Las planchas de uso general son de 15-25 W.
Los escudos o los grandes planos de tierra necesitan más potencia o masa para inclinarse y calentar más rápidamente la superficie.
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