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SOLDADURAS SDM
LA BARRITA MÁGICA DESOLDADORA HOY
DESOLDADURA FACIL DE UN LED DE BACK LIGTH

por ING. PICERNO




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1.1 INTRODUCCIÓN HISTÓRICA

No quiero que nadie me malinterprete, yo no invente las aleaciones de bajo punto de fusión. Son un invento de la metalurgia del siglo 19 y hay varias aleaciones disponibles en Internet. Yo le encontré una utilidad práctica en la electrónica y muchos reparadores las despreciaron porque con una buena agilidad manual, no eran imprescindibles y el producto no se popularizó. En esa época yo solo seguía el problema en sus aspectos técnicos, porque la fabricación y venta la realizaba el señor Daniel Antoncich que tubo la desgracia de padecer un ataque cardiaco y falleció siendo muy joven. Luego, alguien desconocido por nosotros utilizó la marca y aun hoy en día  se puede preguntar a Google por Dankom y aparecen las preguntas de aquella vieja época en la venta por Mercado Libre.

Pero los TVs avanzaron mucho en la última década y los CIs son cada vez más chicos y ahora tienen una determinada cantidad de operaciones y dejan de funcionar (por ejemplo las memorias flash) y hay que cambiarlas. Y no es fácil porque parece que los circuito impresos han perdido su calidad de eternos y también se arruinan cuando se los somete a alta temperatura o a esfuerzos inadecuados. Por estas razones luego de cambiar el circuito integrado a veces el TV no funciona y culpamos al vendedor del mismo.

Todo esto pone nuevamente sobre el tapete, a la enorme ayuda de la barrita mágica desoldante. Así que analicé el mercado y observé que el mismo estaba dominado por gente que no es del gremio y que no fabrica, sino que importa material de dudosa calidad y a un precio muy alto.

Como yo tenía guardada toda las experiencias que había realizado en la época en que las vendíamos con marca Dankon, junto a Daniel, me decidí a volver a fabricar las barritas aprovechando mi actual sistema de venta a través de mi página www.picerno.com.ar. buscando un costo que fuera inferior al de la competencia y una mejor calidad.

1.2 LA TERMODINÁMICA O CIENCIA DEL CALOR

Leí tantas barbaridades en Internet con respecto a la soldadura y desoldadura de CI que creo que es conveniente comenzar con los principio físicos de los metales sólidos y líquidos para que el reparador sepa el porqué de las cosas y no solo el cómo, pero no se asuste porque voy a complementar ese conocimiento teórico con el uso de la barrita mágica para desoldar uno de los componentes más complicados de cambiar: los SuperLED de backligth. 

El que alguna vez usó soldadura en alambre sabe que si colocamos una gota de soldadura en una isla de cobre, la soldadura va a permanecer liquida durante un tiempo determinado, que depende de varios factores. Ver la figura 1.2.1.

Fig. 1.2.1 Bolita de soldadura sobre una isla de circuito impreso

La temperatura inicial de la soldadura es obviamente la del soldador. Un soldador de temperatura controlada suele trabajar en el rango de 150 hasta 400 ºC. Supongamos que lo ponemos a máximo y que lo dejamos suficiente tiempo como para que la isla tome esa temperatura. La plaqueta es aisladora del calor, por lo tanto toda la sección de esfera inferior no influye demasiado en la curva de decaimiento salvo por el hecho de que toda esa parte de la masa térmica no irradia ni conduce el calor.

La curva de decaimiento depende de la cantidad de calor acumulada en la masa, formada por la esfera truncada y la isla, pero sobre todo depende de la superficie de la esfera en contacto con el aire. 

Ahora pensemos en lo que más nos importa, que es la desoldadura de una pata del circuito integrado. Para comenzar, la gota puede ser de soldadura eutéctica (60/40) que funde a 186ºC, o de estaño solo que funde a 225ºC. La curva de decaimiento no va a cambiar mucho, pero el tiempo desde el comienzo hasta que la gota se solidifica sí. En la figura 1.2.2 se puede observar la curva y la transición de líquido a sólido.

Fig.1.2.2  Curva de decaimiento de la temperatura

Esta simple curva, producto de un más sencillo experimento, nos demuestra el comportamiento de la bolilla de soldadura para los diferentes materiales que podamos utilizar.

El 100% de los productos para el hogar está soldado con estaño puro que tiene una temperatura de fusión de 225 ºC. Si calentamos esa soldadura a unos 400 ºC y la bolita tiene un diámetro de 2 mm el resultado indica que solo permanece liquida durante un poco menos de un segundo. 

La aleación eutéctica con 60% de estaño y 40 % de plomo (prohibida en Europa) puede permanecer en estado líquido durante 2,2 Seg. 

Y por último la aleación de bajo punto de fusión puede permanecer liquida unos 6 segundos.

Esto de por sí, nos demuestra él porque es tan difícil desoldar un componente en un moderno TV LED o Smart. 

Vamos a relatar como seria el proceso para desoldar un circuito integrado SMD cuadrado de 0,5 x 0,5 pulgadas con terminales "alas de gaviota" que son tan comunes en este momento y que poseen 24 patitas por cada lado del cuadrado, o 96 patitas en total soldadas con estaño puro. Las islas de esas patitas tienen una superficie similar a la de nuestra experiencia.

Para desoldar este integrado debemos tener la soldadura de sus casi 100 patitas en forma líquida antes de tomarlo con la pinza Bruselas y sacarlo. No hace falta calcular nada; un análisis subjetivo nos indica que nunca llegaremos a tener todas las patas líquidas salvo que usemos alguna punta especial con forma de cuadrado que caliente todas las patas al mismo tiempo. Inclusive el uso de una estación de desoldado por aire caliente no genera ninguna mejora con respecto al uso de un soldador común, con punta para SMD (con un agregado que analizaremos posteriormente).

Se hizo costumbre entre los reparadores el agregado de soldadura eutéctica sobre las patas. Esto ayuda porque nos da casi el doble de tiempo para calentar todas las patas. Es decir que debemos recorrer en círculo las 96 patitas, de modo que ese recorrido se cumpla en menos de 2 segundos; es una ayuda pero no alcanza. Otra vez fracasamos en nuestro intento.

El uso de la barrita mágica nos permite un tiempo de 6 segundos para calentar todas las patitas y eso ya nos permite tener todas las patitas líquidas en dos o tres recorridos cuadrados y con mucha práctica casi se puede lograr en un solo recorrido.

1.3 EL USO DE FLUX LIQUIDO CASERO O EN GEL

La ayuda que prometimos antes es la siguiente. Nosotros simplificamos el problema al usar una gota de soldadura sobre una isla, en realidad entre la isla y la gota de soldadura está la patita del circuito impreso, como el jamón del sándwich. Ver la figura 1.3.1

 
Fig.1.3.1  El problema completo
 
La idea es  fundir la barrita mágica, de modo que se mescle con la soldadura de la patita al circuito impreso, que como sabemos es de estaño puro de 225 ºC de temperatura de fusión.

El error que todos cometen es ajustar la temperatura del soldador a 150ºC ya que la barrita se va a fundir a 100 ºC. Así esta está escrito en la ayuda técnica de los vendedores de la barrita por mercado fácil. Esto es una barbaridad técnica y el que lo dice confunde al comprador. El soldador se debe ajustar a una temperatura superior a la de fusión del estaño puro, para que se produzca una aleación del estaño puro con la barrita. Lo más recomendable es una temperatura de 350ºC hasta dar la primera vuelta por todas las patitas. Luego puede dejar que se enfríe todo el masacote de barrita con estaño porque ahora ya tenemos una aleación que funde a unos 100ºC. Ahora si puede bajar la temperatura del soldador, pero es conveniente dejarla a 350ºC porque nunca dejamos la punta sobre una pata sino que la estamos rotando. 

La cantidad de barrita a utilizar debe ser generosa, porque una elevada masa térmica ayuda a conservar el calor y nos permite realizar una operación más tranquila con muchos segundos de tiempo para tomar la Bruselas, tomar el circuito integrado y sacarlo.

La pregunta que me hacen los reparadores es si ese pico de temperatura de 350ºC no daña al circuito integrado y la respuesta es que no, porque el mismo está construido para soportar varios segundos a 400ºC para su proceso de soldadura en el horno de radiación que se usa en el proceso industrial de armado. Lo que si se debe tener en cuenta es el tiempo durante el  que se aplica esa temperatura, que debe ser solo el suficiente para fundir la barrita sobre la soldadura y un poquito más.

El proceso implica entonces una mezcla lo más rápidamente posible de la barrita con el estaño puro de debajo de la patita y para eso lo mejor es utilizar flux. El mismo nombre de este componente está indicando su función. Este líquido sirve para varias funciones: la primera es que la soldadura fluya sobre el terminal a soldar; se dice "que la soldadura moje al metal". En segundo término, el flux es un buen conductor del calor, para que el soldador transfiera rápidamente su energía térmica a la barrita. En tercer término, como elemento de fijación. El flux casero se fabrica con resina colofónica en polvo (colofonía, en algunos lugares de América) y alcohol isopropílico. Modificando la titulación de la mezcla se pueden conseguir desde una pasta hasta un líquido muy fluido. Como pasta, se puede usar para fijar trozos de barrita a lo largo de los terminales liberando así una de las manos. Cuando el flux casero se seca, se transforma en un sólido que al calentarlo opera mojando el metal.

1.4 USO PRÁCTICO DE LA BARRITA PARA DESOLDAR SUPER LEDs

En los modernos TV LED se utiliza una variedad de LED llamados SLED (SuperLED) soldados sobre un flex. Los SLED soportan corriente eficaces de 200 mA en tanto que los LEDs llegan solo a 30 mA. Esas corrientes generan potencia y por lo tanto calor. Ese calor se disipa por el circuito impreso que tiene una de las pistas muy ancha.
 
Como son innumerables la cantidad de preguntas realizadas sobre la operación de desoldadura y soldadura en "Contáctenos" de mi página, voy a dar aquí una explicación del procedimiento.

Los SLED se usan soldados en tiras de flex que cubren el ancho del TV. En la figura 1.4.1 se puede observar lo que se ve al sacar la pantalla de un TV LED.

Fig.1.4.1  Chasis del back ligth al sacar la pantalla LCD

Lo que se observa es el back ligth completo alimentado por el probador de back ligth de SLED, que se puede bajar de mi página en la sección taller.

Lo que vemos encendido son lentes de plástico colocadas sobre los SLED para que difundan su luz. Esas lentes se colocan a presión y debajo se pueden observar los diminutos SLED. Ver la figura 1.4.2.

 

Fig.1.4.2. Microfotografía de un SLED

El problema para el reparador consiste en que los terminales SMD de los SLED no sobresalen por el costado de la base y no hay lugar para apoyar el soldador, o para tirar aire caliente hasta que se funda la soldadura, de modo que se pueda retirar el componente dañado. En la figura 1.4.3 se puede observar un detalle del flex con un SLED en transparencia luego de retirar el lente.


Fig.1.4.3   Detalle del circuito impreso del flex con el SLED transparente
 
En la figura se observan las conexiones de SLED a SLED con un SLED colocado pero transparente, para que se pueda observar que debajo están las islas para su soldadura. Salvo esa sección de las pistas, el resto de las pistas de cobre están pintadas con un esmalte blanco protector de descargas eléctricas. 

Hay dos tipos de SLED usados habitualmente de 3V y de 6V. El de 6 en realidad tiene dos de 3V en serie sobre la misma capsula y es un poco mas grande. Pero lo que nos importa es que ninguno de los dos tiene terminales visibles cuando están soldados al flex.

La operación de desoldadura se lleva a efecto en dos pasos. El primero es calentar la base de fibra de vidrio del flex con un precalentador térmico (plancha calentadora) que se hace con varios resistores de alambre de 25W formando una plataforma cuadrada o rectangular de unos 5 resistores, uno al lado del otro con una planchuela rectangular de aluminio pegada con grasa siliconada sobre los resistores. Conecte los resistores en serie o en paralelo según su valor y el valor de la fuente de alimentación de CC variable, que tenga disponible. La temperatura de la plancha debe ser del orden de los 250ºC (se puede utilizar una plancha para ropa si no quiere construir un dispositivo especial). La temperatura de la plancha se mide con la sonda térmica del tester. Mientras la plancha se calienta debe procesar el flex. Nota: existe planchas calentadoras comerciales muy sofisticadas como la que mostramos en la figura 1.4.4.


Fig.1.4.4.  Plancha calentadora comercial con el flex y un SLED 

El segundo paso es procesar el flex retirando el esmalte epoxi blanco de modo de retirarlo alrededor del SLED lo más cerca posible del mismo. Ver la figura 1.4.5.

    
Fig. 1.4.5 Cobre descubierto alrededor del SLED

Para retirar el esmalte lo mejor es utilizar un bisturí  (escalpelo) con una hoja número 21. Luego hay que colocar abundante flux y barrita mágica en la zona despejada, con el soldador ajustado en 350 ºC, con el flex ya precalentado por la plancha de modo de tener aplicada ambas fuentes de calor al mismo tiempo y en unos segundos puede empujar el SLED que sale sin esfuerzo.

Esta operación se realiza para no dañar el flex, ya que el SLED seguramente está dañado de muerte y en cortocircuito o con la zona amarilla rota o quemada.

La operación de quitar el esmalte permite realizar fácilmente la operación de soldadura del nuevo SLED, con soldadura 60/40 y abundante flux.

1.5  COMO ADQUIRIR LA BARRITA
 
  La puede adquirir directamente en mi pagina solicitando la cantidad deseada en la sección "Contáctenos" de la pagina inicial, tanto para Argentina como para cualquier otro país del mundo. El precio es por mucho el más económico de plaza; pregunte por Google y verá que no le mentimos, pero tenga cuidado al hacer las comparaciones, porque hay ofertas por unidad y por 5 y además hay barritas de menor diámetro. Nuestra oferta es por 10 y por 20 unidades que es el consumo anual más probable para un taller de reparaciones de un solo técnico.  

Ud. puede comprarlas en forma directa por "Contactenos" o comprarlas por todos los medios de pago que maneja "Mercado Libre" incluyendo el pago en cuotas con tarjeta. Y si vive en el exterior de Argentina puede comprarlas por Paypal o por Western Union.

Ud. no tiene que molestarse en retirar el producto en determinado lugar. Nosotros se lo enviaremos a cualquier parte del mundo donde lo desee, con un servicio puerta a puerta.



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El Ing. Alberto Picerno, conocido en toda latinoamerica por sus cursos de Tv y LCD, es el autor mas prolífico sobre Electrónica, con mas de 40 libros tecnicos y cientos de articulos publicados. 

Se inicio en el mundo de la electronica de niño ayudando a su padre que era hobbysta y aficionado a la radio.

Su experiencia temprana le permitio recibirse con medalla de oro al mejor promedio de "Tecnico Nacional el Telecomunicaciones" y posteriormente volvio a obtener la medalla de oro al mejor promedio como "Ingeniero en electronica en UTN"

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