Soldadura en electrónica: materiales, soldado y desoldado

Una computadora se reinicia sola cada vez que alguien camina cerca. El técnico abre la torre, ve la tarjeta madre bajo la luz y encuentra tres capacitores con la parte superior hinchada, como si fueran latas de gaseosa calentadas al sol. Los cambia, y la máquina vuelve a andar meses sin un solo reinicio. Todo dependió de una buena soldadura en electrónica.

Soldar es unir dos piezas metálicas con un metal de aporte que funde a menor temperatura que ellas. En electrónica la unión debe cumplir dos tareas a la vez: sostener la pieza y dejar pasar la corriente sin estorbo.

Materiales#

La soldadura. La clásica es una aleación de estaño y plomo. La 63/37 (63 % estaño, 37 % plomo) es eutéctica: pasa de sólido a líquido de golpe a 183 °C, sin una fase pastosa en que la unión pueda moverse y quedar mal. La 60/40 es parecida, con un rango de fusión de unos 183 a 190 °C. Hoy la mayoría de los equipos nuevos usan soldaduras sin plomo por normas ambientales (la directiva RoHS europea): una de las más comunes es la SAC305, con 96,5 % estaño, 3 % plata y 0,5 % cobre, que funde alrededor de 217 a 220 °C. Funden más caliente y mojan menos, así que exigen más técnica. Si manipulas soldadura con plomo, lávate las manos antes de comer.

El fundente. Es una resina que limpia el óxido y deja que la soldadura fluya. Los alambres de electrónica traen el fundente en su núcleo, por eso decimos «con alma de resina». Un error muy común es usar la pasta o fundente ácido de plomería, que es corrosivo y destruye las pistas con el tiempo. En electrónica se usa solo resina.

El diámetro. Para componentes comunes se usa alambre de 0,8 a 1,0 mm. Uno más grueso es difícil de dosificar en uniones pequeñas; uno más fino sirve para componentes diminutos, pero se acaba enseguida en uniones grandes.

Herramientas#

Un cautín de 25 a 40 W alcanza para tarjetas sencillas. Una estación con control de temperatura es mejor: se ajusta alrededor de 320 a 350 °C para soldadura con plomo y 350 a 380 °C para sin plomo. Se necesita también un soporte con esponja húmeda o malla de latón para limpiar la punta, y gafas. Para desoldar: bomba de succión y malla desoldadora.

Características de una buena soldadura#

• Mecánicas. Mantiene la pieza fija aunque haya vibración o cambios de temperatura. Las uniones frágiles se parten con el uso, sobre todo en conectores que se enchufan y desenchufan a menudo, como los puertos USB de una laptop.
• Eléctricas. Tiene muy baja resistencia. La soldadura conduce peor que el cobre, pero una unión corta y bien mojada añade una resistencia despreciable. Una unión mala, en cambio, introduce resistencia y ruido, o se abre y se cierra a ratos, y por eso las fallas intermitentes son las más frustrantes de diagnosticar.
• De aspecto. Brillante (o satinada, si es sin plomo), con forma de cono suave que cubre el terminal y parte del pad, sin bolas ni puntas.

Cómo se suelda, paso a paso#

1. Prepara. Desconecta el equipo de la red y de la batería. Limpia las superficies con alcohol isopropílico si hay suciedad. Asegura la pieza para que no se mueva.
2. Calienta la punta y estáñala. Una capa fina de soldadura en la punta ayuda a transmitir el calor.
3. Calienta el terminal y el pad a la vez, apoyando la punta en la unión de ambos durante 1 o 2 segundos.
4. Aplica la soldadura en la unión, no en la punta del cautín. Debe fluir sola sobre el metal caliente.
5. Retira primero el alambre, luego el cautín, cuando la soldadura haya cubierto el terminal.
6. No muevas nada hasta que se enfríe, unos segundos. Si lo mueves, queda opaca y quebradiza.
7. Corta la pata sobrante con la cortadora, con gafas, sujetando el pedazo para que no salte.

Todo el proceso toma de 2 a 4 segundos por unión. Más tiempo daña el componente y puede despegar la pista de la tarjeta.

Ejemplo: cambiar un capacitor hinchado de una tarjeta madre#

Ejemplo. Un capacitor electrolítico de 1000 µF y 6,3 V, con la parte superior abombada, está en una tarjeta madre de computadora. Cámbialo.

Solución. Con la computadora desconectada y sin batería de respaldo, fotografía la tarjeta para anotar la polaridad: la franja con signos menos del capacitor marca el terminal negativo, y la serigrafía de la placa indica de qué lado debe ir. Si lo pones al revés, el capacitor puede reventar. Desolda cada terminal con la bomba de succión o con malla, mueve el capacitor para liberarlo con cuidado y limpia los agujeros. Instala uno nuevo de la misma capacidad (1000 µF) y de igual o mayor tensión (6,3 V o 10 V), con la polaridad correcta, y suelda cada terminal. Las tarjetas madre tienen planos de cobre que absorben calor: si la soldadura no fluye, no subas el tiempo por encima de unos pocos segundos; deja enfriar y vuelve a intentarlo, o sube un poco la temperatura de la estación.

Desoldar#

Desoldar significa retirar la soldadura sin quemar la tarjeta. Con la bomba: se carga el émbolo, se funde la soldadura en el terminal, se acerca la boquilla y se aprieta el botón; en un instante la soldadura se absorbe. Con malla: se apoya la trenza sobre la unión, se pone el cautín encima y la soldadura sube por la trenza; se corta la parte saturada y se repite. Para componentes de varios terminales, desoldar un terminal a la vez, moviendo el componente de a poco, evita arrancar pistas. Nunca tires de una pieza que aún tiene un terminal pegado.

Problemas comunes#

Problema	Cómo se ve	Causa y remedio
Soldadura fría	Opaca, grisácea, granulada, con forma de bolita	Poco calor o se movió al enfriar. Se recalienta y se añade un poco de soldadura nueva.
Puente	Soldadura que une dos pistas vecinas	Exceso de soldadura. Se retira con malla.
Falta de soldadura	No cubre el terminal; el hueco se ve	Se añade soldadura calentando bien ambos metales.
No moja	La soldadura rueda como una gota de agua	Superficie sucia u oxidada. Se limpia y se aplica fundente.
Pista levantada	El cobre se despega de la placa	Sobrecalentamiento. Se repara con un puente de alambre; la prevención es soldar rápido.

Seguridad#

El cautín está a más de 300 °C: déjalo siempre en su soporte, no sobre el banco ni en el cable. El humo de la resina irrita los ojos y los pulmones, así que se trabaja con ventilación o con un extractor, sin respirar directamente sobre la unión. Usa gafas porque las patas salen disparadas al cortarlas y la soldadura salpica. Con soldadura con plomo no se come ni se bebe en el banco, y las manos se lavan al terminar. Y desconecta cada equipo antes de abrirlo: con una laptop, también se retira la batería.

Para practicar, consigue una placa perforada, algunos resistores y unos cables de desecho. Haz 20 uniones y revísalas con una lupa: brillantes, cónicas, sin bolas. Desuelda cinco y repítelas.

Ponte a prueba#

¿Por qué la soldadura 63/37 se prefiere a otras mezclas de estaño y plomo?#

¿Por qué no se usa fundente de plomería en electrónica?#

Una soldadura se ve opaca, grisácea y granulada. ¿Qué es y cómo se corrige?#

Vas a cambiar un capacitor electrolítico de 1000 µF y 6,3 V. ¿Qué condiciones debe cumplir el nuevo?#

¿Cuánto tiempo debes mantener el cautín sobre una unión y por qué no más?#

Fuentes#

• Ministerio de Educación Pública — Programa de estudio de Electrónica, Educación Diversificada (MEP, Costa Rica) (PDF)