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Mar 27, 2023

Entonces, tienes miedo del montaje en superficie

Si tiene la suerte de encontrar una pieza de electrónica casera del

Si tiene la suerte de encontrar una pieza de electrónica casera de la década de 1950, lo más probable es que debajo de las cubiertas los componentes se ensamblen en etiquetas de soldadura, cada componente con cables largos y enchufes montados en el chasis para tubos. Fácil de montar con el más agrícola de los soldadores.

Abra una construcción casera de la década de 1960 o principios de la de 1970, y es posible que encuentre los mismos componentes pasivos junto con transistores de germanio montados a través de orificios en un curioso tablero de tiras ampliamente espaciado o incluso una placa de circuito impreso casera con pistas gruesas y anchas.

A fines de la década de 1970 y principios de la de 1980, encontraría una vista más familiar. Agujero pasante de circuitos integrados duales en línea en una placa de tiras espaciada de 0,1″ y placas de circuito impreso caseras que comienzan a aparecer en placas de fibra de vidrio. Fácil de usar, fácil de soldar. Familiar. Seguro. Exactamente lo que verá en su protoboard casi cuarenta años después, y aún lo verá en muchos fabricantes de kits.

Pero todos sabemos que el progreso en el mundo de los componentes electrónicos no se ha detenido. Los componentes de montaje en superficie tienen una historia que se remonta a la década de 1960 y comenzaron a aparecer en los equipos de consumo a finales de la década de 1980. Más componentes por pulgada cuadrada, dispositivos más pequeños y económicos. Hoy en día son omnipresentes y, cada vez más, estos nuevos componentes no se ofrecen en versiones de orificio pasante. No es un problema si sus experimentos se limitan al 741 y al 555, pero es algo que entorpece su estilo si sus gustos se extienden a sensores novedosos para un microcontrolador o trabajo de RF.

Este desarrollo ha provocado una serie de reacciones. Mucha gente ha adoptado con placer el nuevo medio y, como resultado, las páginas de proyectos de Hackaday.io están llenas de proyectos SMD realmente inteligentes. Pero un número significativo no ha podido dar el salto a SMD, tal vez se desanime por el tamaño más pequeño de los componentes SMD, las herramientas especiales que podrían necesitar o incluso las nuevas habilidades que tendrían que aprender. Cuando vende un kit con componentes SMD, estas son las reacciones que escuchará de las personas a las que les gusta el kit pero desearían que estuviera disponible en orificio pasante, por lo que este artículo es para ellos. Desmitificar el trabajo con SMD y demostrar que el trabajo SMD debe estar al alcance de casi cualquier persona que pueda manejar un soldador.

Es probable que sea la primera reacción de un soldador de orificio pasante de por vida. Las piezas SMD son a menudo muy pequeñas, e incluso aquellas con paquetes más grandes pueden tener cables que parecen tan numerosos y delgados como los pelos de un gato cuando se ven con el pánico de los no iniciados.

Pero es importante dar un paso atrás y comprender que no todos los SMD son iguales. Algunos de ellos son diminutos como un grano de arena y solo pueden ser soldados a mano por aquellos con poderes divinos, pero muchos dispositivos están disponibles en paquetes SMD lo suficientemente grandes para simples mortales.

Así que no se preocupe cuando vea una placa cubierta con componentes del tamaño de un grano de polvo. Muy pocas personas podrían intentar ese nivel de construcción, su escriba ciertamente no puede. (Esperamos a los comentaristas que afirman soldar manualmente BGA de mil pines y componentes de chips 01005 con anticipación, sin embargo, tales afirmaciones son inútiles sin pruebas).

En cambio, concéntrese en los paquetes SMD que puede manejar. Los paquetes de componentes de chips SMD se denominan con un número que se relaciona con su dimensión. De manera confusa, existen versiones métricas e imperiales del esquema, pero el formato es el mismo: largo seguido de ancho.

Considere la imagen de arriba con el PCB y la cinta métrica, es la parte inferior de una Raspberry Pi modelo B+, y habrá sido ensamblada por una máquina robótica de recoger y colocar. De hecho, la mayoría de los componentes son muy pequeños, pero notará que L3 es el componente negro hacia la parte inferior izquierda que parece enorme en comparación con sus vecinos. Ese paquete es un "1008", de 0,1 pulgadas de largo por 0,08 pulgadas de ancho. Todavía es pequeño, pero imagina levantarlo con unas pinzas debajo de una lupa. No es tan malo, ¿verdad? Probablemente haya manejado muchas cosas en ese rango de tamaño antes, ¿las piezas SMD parecen tan aterradoras ahora? Los componentes más grandes (0805, 1008 y 1206) están sorprendentemente al alcance del fabricante promedio.

En un entorno comercial, un dispositivo SMD se ensamblará a máquina. Se imprimirá pegamento o pasta de soldadura en las partes relevantes de la placa, y una máquina robótica de recoger y colocar recuperará los componentes de su empaque de cinta y los colocará automáticamente en sus orientaciones correctas. Luego, la placa se soldará toda a la vez, ya sea en un horno de reflujo o con una máquina de soldadura por ola.

Si es nuevo en SMD, es poco probable que tenga alguno de estos kits en su banco. Hay máquinas autoconstruidas de recoger y colocar y una gran cantidad de hornos de reflujo autoconstruidos, pero es seguro decir que todavía son algo bastante avanzado.

También verá todo tipo de kit comercial dirigido al constructor SMD de sobremesa. Estaciones de soldadura de aire caliente o bits SMD para planchas convencionales, todos ellos muy útiles pero con un precio elevado.

La buena noticia es que no necesita ninguna de estas herramientas especiales para sumergir el dedo del pie en el agua SMD. Es casi seguro que ya tiene todo lo que necesita, y si no lo tiene, muy poco de lo que le falta es específicamente para el trabajo SMD. Si tiene los siguientes artículos, entonces está listo para comenzar:

Una buena fuente de luz . Incluso los SMD más grandes siguen siendo bastante pequeños. Mucha luz asegura que podrá verlos claramente. Una buena lámpara de escritorio que apunte hacia abajo debería ser suficiente.Una superficie clara de alto contraste . Debido a que los SMD pueden ser difíciles de ver, ayuda si se manipulan sobre una superficie blanca brillante. Una hoja nueva de papel de impresora blanco sobre un escritorio constituye un área de trabajo adecuada.Buen aumento manos libres . A menos que tenga la suerte de tener una vista increíble, necesitará una lupa decente para trabajar con componentes de montaje en superficie. El tipo de "manos amigas" en un soporte son adecuados.Un destornillador de punta plana muy pequeño. . Lo necesitará para sujetar los componentes de montaje en superficie mientras los suelda.Un juego de pinzas de metal de precisión de buena calidad. . Los necesitará para levantar, manipular y voltear dispositivos de montaje en superficie.Un soldador de punta fina . Si tiene un hierro de punta fina estándar adecuado para usar con componentes convencionales de orificio pasante de paso de 0,1", entonces debe estar bien equipado.

Dicho esto, hay una herramienta especial que podría valer la pena considerar. Sostener un dispositivo SMD mientras lo suelda a veces puede parecer una tarea que requiere tres manos, por lo que se pueden encontrar una o dos herramientas para ayudar. Afortunadamente, esto es algo que puedes construir tú mismo. Eche un vistazo al SMD Beak, un brazo con peso, por ejemplo, o la tercera mano de la abrazadera de resorte de su escriba.

Es fácil imaginar que, cuando observa un circuito integrado SMD, sus pines son demasiado pequeños y están demasiado juntos, es imposible soldarlos a mano. La respuesta es que por supuesto que puedes, simplemente necesitas ver cómo los sueldas de una manera diferente.

Con un IC de orificio pasante, suelda cada pin de paso de 0.1 ″ individualmente. Es algo así como un desastre si logras poner un puente de soldadura entre dos pines y corres por tu bomba desoldadora o trenza.

En comparación, con un IC de montaje en superficie, hay pocas posibilidades de que usted, como un simple mortal, pueda soldar cada pin individualmente, por lo que ni siquiera lo intenta. En su lugar, suelda una fila completa a la vez con un exceso de soldadura y elimina el enorme puente de soldadura resultante con una trenza de desoldar para dejar un trabajo muy ordenado y de aspecto profesional. La tensión superficial y mucho fundente son sus amigos, y se requiere muy poca habilidad para soldar que no tenga si es un soldador de orificio pasante experimentado.

Si puede sostenerlo sobre el tablero y verlo claramente con su lupa si es necesario, entonces no importa cuál sea el componente, puede soldarlo. ¡Pruébalo, te sorprenderás!

Así que esperamos haberlo convencido como escéptico de SMD, que tiene la capacidad de trabajar con SMD usted mismo. ¿Qué sigue?

Comience leyendo sobre el tema. Su motor de búsqueda favorito debería ofrecer, los tutoriales se pueden encontrar en Sparkfun, en Adafruit o en Instructables, entre muchos otros. Y busque videos, YouTube tiene una gran cantidad de guías de soldadura SMD.

Pero no hay sustituto para la práctica. Encuentre una placa de desecho llena de componentes de montaje en superficie de tamaño razonable y trate de volver a trabajarla. Desoldar sus componentes puede ser un poco difícil, pero debería poder volver a trabajar fácilmente en las juntas de soldadura. Unte los pines de un circuito integrado con fundente e intente pasar una gota de soldadura fundida a lo largo de ellos, luego elimine el exceso con una trenza de desoldar. Lo bueno de un tablero de desecho es que no importa si lo dañas, por lo que puedes practicar estas técnicas hasta que estés satisfecho con tu nueva habilidad.

Entonces está listo para seguir adelante y hacer su primer proyecto SMD. ¡Bien hecho! Lo que hagas a continuación depende de ti. Diseñe su propio circuito y fabrique una PCB, compre un kit o encuentre un proyecto SMD que le guste en Hackaday.io con archivos de PCB descargables y solicite el suyo propio.

Hagas lo que hagas, siéntete feliz de haber conquistado tus miedos SMD y decide ser el primero en la cola para probar cualquier tecnología nueva en el futuro.