Herramientas del negocio: dispensación de la gula

Fernando Román
Fernando Román

El proceso general de ensamblaje de una placa de circuito es el siguiente: Usted pide sus PCB. También pides tus artículos. Para los componentes de montaje en superficie, aplica pasta de soldadura a las almohadillas, coloca los componentes en la parte superior y luego calienta la placa para que la pasta de soldadura fluya y se adhiera. Luego, para los elementos con orificios, coloca las riendas a través de los orificios y los suelda con una plancha o soldadura por ola o por inmersión. Luego, realiza una inspección de defectos, programa algunos microcontroladores y finalmente prueba la placa completa para asegurarse de que todo funciona.

La parte difícil está en los volúmenes. Si solo hace unas pocas tablas, generalmente es más fácil ensamblarlas a mano. En los miles que suele subcontratar. Pero las nuevas herramientas y las herramientas pirateadas baratas facilitaron la automatización de conjuntos pequeños y la expansión a miles antes de subcontratar el montaje.

En esta nueva serie llamamos Herramientas del Comercio cubriremos varias herramientas utilizadas para construir productos, y comenzaremos con el montaje de placas de circuito. Exploremos nuestras herramientas del oficio: distribución de masa de laúd.

La teoría general es que desea sacar una tina (o jeringa) de la pasta de soldadura, que es básicamente una suspensión pegajosa de fundente y soldadura, y aplicarla solo a las almohadillas de la PCB con un grosor constante. Resulta que hay muchas formas de hacer esto.

Jeringa de mano

La forma más fácil de poner soldadura en una PCB es simplemente usar la jeringa y colocar con cuidado una pequeña gota en la almohadilla. No se necesitan herramientas adicionales.

En microcontroladores con un paso pequeño, puede quitar una pequeña cuenta a lo largo del lado y, por lo general, la pasta fluirá directamente a las almohadillas y se separará sin mucho puente. La desventaja de este método muy rápido y fácil es que la jeringa no se presiona fácilmente con el pulgar. Puede cansarse con una tabla grande y sus manos se vuelven axilas estrechas. Algunos han eludido esto con una barra lineal y un interruptor para hacer la acción de empujar, que es una buena solución, pero yo diría que cuando llega al punto en que necesita esta solución, debe actualizar a otra cosa.

Jeringa automatizada

Otros buscaron máquinas seleccionables que pueden colocar los componentes en el lugar correcto e impresoras 3D que son económicas y fáciles de construir y que están realmente listas para sacar cosas. Adivinaron: ¿por qué una impresora 3D no saca la masa? Algunas empresas lo han intentado, y hasta ahora un par también ha instalado todas las placas de circuito impreso y las trazas. Esto es bueno para pequeños volúmenes y prototipos, y la integración con el software de diseño de PCB hace que sea una transición bastante suave del diseño de la computadora a la placa pegada.

Sin embargo, los problemas con los inyectores son que son lentos e inexactos. Es difícil controlar la cantidad de masa distribuida, y si la boquilla es lo suficientemente pequeña para partículas de tonos finos, no podrá distribuirse rápidamente en almohadillas más grandes. Sostener la jeringa en la mano la calienta hasta el punto de que se drena por sí sola, pero si no está lo suficientemente caliente (porque la guarda en el refrigerador por más tiempo), sacarla de la jeringa es como hacer un banco. con el pulgar y los inyectores automáticos tienen problemas similares. Esta viscosidad desconocida hace que sea muy difícil automatizar la distribución con precisión. Así que pasemos por la jeringa y pasemos a la pantalla.

Pantallas

La idea detrás de una pantalla es tener un material delgado que tenga agujeros donde quieres la masa. Toma un poco de pasta de soldadura y un revestimiento e inserta la masa en los agujeros. Alinear la pantalla sobre la placa de circuito y mantenerla alineada es un poco difícil, pero la aplicación es muy rápida y realmente no importa si la placa está densamente poblada o tiene solo unos pocos elementos, por lo que es extremadamente eficaz como una pasta. . Método de aplicación.

Pantalla impresa en 3D

Sí, es posible. Puede hacer una capa de .1 mm de grosor que se ajuste, pero es realmente buena solo para almohadillas grandes cuando tiene muchas en una tabla gruesa. De lo contrario, haz otra cosa.

Pantalla Mylar

Una prueba de funcionamiento en una pantalla de mylar que resultó mal.

Este método implica cortar con láser mil telas de aproximadamente 0,005 ″ de grosor. Si tiene acceso a un cuchillo láser y solo hace unas pocas tablas, entonces este método es increíble (lea especialmente los comentarios). Exporta la capa de pasta a DXF, la importa a su cuchillo y listo. Hay algunas cosas de las que preocuparse; el enfoque debe ser visible o, de lo contrario, sus ángulos no serán muy buenos, y el nivel de potencia debe ser lo suficientemente alto como para eliminar el hito, pero no tan alto como para derretir los bordes. También descubrí que el grabado funciona mejor que el corte porque simplemente destruye las partes que no desea y no pierde el tiempo viviendo donde derretirá el borde.

La desventaja de este método es que las pantallas son delicadas. Para un tono delicado, es mejor que haga solo un rectángulo como todo el lado, ya que los separadores de los cojines individuales se romperán. He reutilizado con éxito la pantalla de mylar hasta unas 100 veces, pero no espere usarla más de 25-50 antes de que la tensión del revestimiento finalmente la destruya.

Si no tiene un láser, existen servicios en línea que harán su pantalla de mylar por usted.

Pantalla de aluminio

Cubrimos el siguiente paso de mylar, la lata de aluminio grabada o la lata de aluminio molida. Esto le da una pantalla de metal fuerte por el costo del coque y el ácido o el molino. Sin embargo, hay dos problemas obvios con este método; está limitado a una tabla del tamaño de una lata, pero también necesita descubrir cómo transformar un cilindro en una tela plana que le guste permanecer plana.

Acero inoxidable

Foto cortesía de Austin Bialk

Algunos fabricantes de PCB están empezando a ofrecer pantallas de corte láser de acero inoxidable con las placas y, por unos pocos dólares extra, incluso vendrán en un marco de aluminio. Por el costo y el esfuerzo ahorrados, esta es, con mucho, la mejor opción. Las pantallas duran para siempre, son extremadamente precisas y es la tecnología que usan los grandes en las fábricas. Aquí los métodos comerciales se han vuelto realmente accesibles para los favoritos. Ofrecería algunas desventajas, pero ninguna. Incluso hacen un gran arte mural.

Aplicar pegar a la pantalla

Suponiendo que tenga una pantalla, hay suficiente tecnología para poner la masa en el tablero con la pantalla. La forma más fácil es usar cinta adhesiva para mantener las cosas en su lugar mientras aprietas. Simplemente pegue con cinta adhesiva una placa de circuito desnudo y luego pegue la pantalla con cinta adhesiva. Un tornillo puede ser cualquier cosa, desde una navaja (mi favorita) hasta un cuchillo de masilla, o incluso una vieja llave de hotel que funciona sorprendentemente bien.

Cuando llegas a un punto en el que el volumen importa, hay plantillas de serigrafía que sostendrán la pantalla. Pueden ser difíciles de personalizar para una experiencia de pegado completamente plana y repetible, pero hacen el trabajo. Afortunadamente, la precisión de la posición no tiene que ser absolutamente perfecta, ya que la soldadura fluirá hacia las almohadillas. En las fábricas, a menudo utilizarán una máquina automática para aplicar la pasta con un revestimiento. Estas máquinas también están en línea, lo que significa que coloca una placa de circuito impreso en una ranura en el lateral y pasa por una cinta transportadora a través de la máquina y sale por el otro lado directamente en el selector.

Una vez que tenga la masa en la pizarra, es hora de juntar los componentes, y ese es el tema del próximo artículo.

  • mímica dice:

    Las pantallas de aluminio son precisas: una desventaja es que el marco en sí mismo a veces no es práctico. Tenía un marco que tenía los ladrillos del marco debajo del aluminio, y luego tuve que levantar el PCB debajo. Entonces es difícil colocar la placa de circuito impreso directamente en los mosaicos, caminando. Además, el marco de aluminio no coincide con ninguna otra máquina que no sea la que utiliza el propio fabricante, aunque para los aficionados esto no supone ningún problema.

  • Bob Coggeshall (@BobCoggeshall) dice:

    Utilizo papel vitela cortado con láser de mi material de oficina local

    • Mike Szczys dice:

      ¿Cómo es la durabilidad para su reutilización? ¿O cortas una nueva pantalla para cada ejecución?

  • Somun dice:

    “La forma más fácil de poner soldadura en una PCB es simplemente usar la jeringa y colocar con cuidado una pequeña gota en la almohadilla”
    Creo que esta es absolutamente la forma más difícil. Necesitaba horas solo para unas pocas docenas de resistencias y tapas 0603. Muchas maldiciones involucradas.

    Tampoco veo una mención de cortar los patrones de hojas claras con un cuchillo de vinilo.
    https://la-tecnologia.com/2013/03/11/pcb-stencils-for-200/

    Vea aquí la secuencia del programa:
    http://dangerousprototypes.com/forum/viewtopic.php?f=68&t=5341

    • russdill dice:

      Absolutamente, además de cualquier reelaboración que tenga que terminar porque sobreestimó la cantidad de soldadura en algunos lugares. Si ya está solicitando PCB, no hay absolutamente ninguna razón para no solicitar también una plantilla de captura / mylar. Si fabrica sus propios PCB, por supuesto, hay otro intercambio. Si crea varios PCB, puede ahorrar algo de dinero al empaquetar varios diseños (o ambos lados de un diseño) en una plantilla.

      Menciona que alinear el patrón puede ser difícil, de hecho es muy fácil, solo haz una plantilla con 4 PCB en blanco y cinta adhesiva, luego alinea el patrón con cinta adhesiva en un borde, terminado.

      • Sjaak dice:

        Peter Monta, autor de la herramienta gerber2graphtect, que se utiliza para cortar las hojas, menciona reducir la capa de pasta de soldadura en 1-2 mil para las transparencias superiores. Pero lo mismo ocurre con los patrones de aluminio o molde que puede solicitar. la capa de masa debe ajustarse de acuerdo con el grosor del patrón.

        Las transparencias superiores son buenas para tiradas pequeñas (

    • Martín dice:

      ¡Sí! No me gusta la jeringa. Incluso un patrón burdo de “pirateo rápido” de mylar (hoja transparente superior de la papelería) es mucho mejor si tienes acceso a un cuchillo láser (espacio de pirateo local :-)).

  • Seto dice:

    Tuve una pasantía en la que usamos hojas de proyección web cortadas con un grabador láser. Incluso con la fusión a lo largo de los bordes, funcionó muy bien.

    • Martín dice:

      Sí, ciertamente mejor que una jeringa.

  • fritztoch dice:

    ¿Qué pasa con Cricut o un cuchillo artesanal similar, vinilo o plástico delgado e Inkscape?

    • jajaja dice:

      Por lo que leí, el Cricut funcionó bastante bien hasta que dejaron el soporte para que el software hiciera esto (seguro, muchos)

      • fritztoch dice:

        Olvidando la implementación del programa entonces (solucionable por cualquier truco que Google pueda proporcionar). ¿Por qué no pudo funcionar?

    • Jaime dice:

      Los cameos de silueta son lo que quieres, con algunos programas personalizados, comienza tu aprendizaje aquí:
      http://dangerousprototypes.com/forum/viewtopic.php?f=68&t=5341

      • Martín dice:

        Se ven muy distorsionados. Creo que mi corte mecánico no es muy bueno, especialmente para un tono fino. Pero, por supuesto, es mucho mejor que una jeringa si no tiene acceso a un cuchillo láser.

  • Jacques dice:

    El problema para el hobby es que la masa de arcilla es cara y no dura mucho, ni siquiera en la nevera.
    Alguien tiene que inventar una barra de masa barata y duradera

    • ajlitt dice:

      Mi primera y actual pasta sigue funcionando muy bien en tablas más de 1 año después de que la obtuve y aproximadamente 16 meses después de su fabricación. Lo refrigero cuando no lo estoy usando, dejo que se derrita a temperatura ambiente y lo mezclo antes de usarlo, y lo vuelvo a meter en el refrigerador lo antes posible después de untarlo.

      Sin embargo, probablemente lo esté presionando y espero poder comenzar a usar la producción de mi tablero antes de esa fecha para poder terminarlo.

    • depositar dice:

      Absolutamente no se mantiene en buenas condiciones por mucho tiempo. De todos modos, todavía se pueden usar tipos “no limpios” después de aproximadamente un año. O he visto a alguien hacerlo de todos modos, no puedo recomendarlo personalmente.

    • krispectronics dice:

      Esta mezcla de dos partes tiene una vida útil más larga, pero tiene el mismo problema después de que se mezcla. Para mí, la parte más cara es el envío. Digikey recomienda que se envíe explícitamente, ya que lo envían con un paquete frío. Parece que esta mezcla de dos partes no debe refrigerarse hasta después de mezclarla. No estoy seguro de cuál es el rendimiento de esta pasta de laúd …

      • taylorian71 dice:

        Bueno, dado que la pasta de soldadura es solo una mezcla de partículas de soldadura de malla fina y flujo de pasta, y este kit solo le brinda los dos elementos y le permite mezclarlos usted mismo, me imagino que funciona tan bien como logras hacer la mezcla correcta . El polvo de soldadura es estable, su flujo es malo. Si pudiera encontrar un proveedor para el laúd en polvo de malla fina y uno para la masa fluida, podría pedir la masa según sea necesario e incluso experimentar con la proporción de laúd.

    • russdill dice:

      Tengo un tubo SMD291SNL de 5 cc que he estado usando durante años. Calculo que tiene más de la mitad. Lo mantengo refrigerado mientras no está en uso y lo dejo calentar a temperatura antes de usarlo. Calculo que hago unas 3 tablas cada mes o dos. Además, no uso la masa con moderación, siempre tengo más basura y luego termino en las tablas. Obtener este nuevo de digikey cuesta alrededor de $ 15.

      Diré que ha bajado un poco debido a su círculo de 4 años, la principal diferencia es la cantidad de tachuela, sin embargo funciona bastante bien. Siempre que sea posible, utilizo 0402 y QFN de tono pequeño para mis proyectos.

      https://photos.google.com/share/AF1QipM2BPv6W8CfE2nbg9LMAukdQfPFEvByjbl-yFXav8k4T5yjiQVGE6JTjyH4XfmbtA?key=X3Rld3BKd2h4NE1XVHJoQ3

      • señal7 dice:

        Interesante comentario.

        Tengo un tubo con una pasta de plomo, no limpia, fabricado en octubre de 2008. Todavía lo uso hoy y siempre se ha guardado en el refrigerador cuando no está en uso. Puedo hablar del factor áspero porque no lucho contra nada en posición invertida. Puedo decir que comparé esta pasta de laúd con MG-MGemics similares que compré la semana pasada y no puedo diferenciarlos. Fluyen de regreso exactamente de la misma manera incluso después de todo este tiempo.

        Por supuesto, me costó algo así como $ 70 obtener ese tubo de Kester, ya que tenía que ser enviado durante la noche, en un contenedor aislado, con una compresa fría, y probablemente temperatura para asegurarme de que aún estuviera bien cuando llegara . Si supiera que iba a ser así de estable, le diría al vendedor que me ahorrara unos dólares y me arriesgaría …

        • russdill dice:

          Lo pegajoso es algo que noto al poner 0402, cuando obtuve la masa por primera vez, estaba muy cremosa, ahora es arcilla más húmeda.

  • macegr dice:

    Entre una jeringa manual y un aplicador de pasta robótico hay un dispositivo común llamado … no es muy sorprendente … un dispensador de pasta de soldadura. Busque en eBay y se pueden encontrar en el rango de $ 50- $ 100, con entradas para interruptor de pie, línea de presión de aire y línea de vacío. La línea de vacío es opcional y un pequeño tanque de aire a presión dura mucho tiempo.

    • akismetuser212339447 dice:

      Exactamente. Mi espacio hacker tiene eso. Es extraño que la técnica no se mencione en el artículo.
      Sin embargo, encuentro que usar una jeringa, etc., es completamente inútil. Se necesitan años para sacar la soldadura, luego tienes que poner tus artículos y luego tienen que trabajar en el horno, y dado que no funciona muy a menudo (al menos no cuando lo intenté) todavía necesitas usar tu soldar. hierro para corregir los errores. En su lugar, puede soldar los elementos directamente. Una plantilla, sin embargo, vale la pena desde cierto punto de complejidad de la placa (como 50 componentes y más). Usé un patrón de corte láser en mi trabajo anterior (teníamos una cortadora láser), ¡y funcionó muy bien! Por tanto, merecen la pena aquellas placas a las que les gustan más de 100 componentes.

  • Somun dice:

    Hmm, intenté insertar un comentario con enlaces para cortar plantillas con un cuchillo de vinilo (un enlace era un póster de HaD de 2013, el otro al foro de DangerousPrototypes) pero aparentemente fueron tratados como spam.

    • Somun dice:

      NUEVO MÉJICO. Aparecen ahora 🙂

  • cnlohr dice:

    Una palabra: palillos de dientes.

    • Mike Szczys dice:

      Consideré pedir un frasco de masa y usar este método, pero terminé eligiendo una jeringa. La próxima vez exprimiré un poco y probaré el método del palillo de dientes. ¿Algún consejo?

      • cnlohr dice:

        En realidad no, simplemente déjelo reposar allí durante unos minutos antes de ir. Enfríe mi soldadura, por lo que generalmente la dejo allí durante unos 10 minutos antes de comenzar. Al levantarlo, a veces se estirará, puede poner tensiones en áreas de almohadillas, etc.

      • señal7 dice:

        Utilizo el método del palillo de dientes para la creación de prototipos. Dejo que la masa alcance la temperatura ambiente (guardada en un recipiente barato de lentes de contacto), luego precaliento la tabla con mi taller de aire caliente por un tiempo. Sumerja un palillo en una soldadura teniendo cuidado de no demasiado y luego coloco la punta del palillo en la almohadilla. El calor de la tabla derrite lentamente la masa sobre la almohadilla y simplemente la quito cuando hay suficiente para cubrir. Ponga un componente, aire más caliente para refluir la soldadura y listo. Aprendí esta técnica el domingo. Nunca volveré a usar técnicas de temperatura ambiente, no creo.

        Esto funciona incluso para las almohadillas más pequeñas. Solo se necesita algo de tiempo para aprender cuánta soldadura realmente necesita y muchas veces es mucho menos de lo que cree.

  • Lógica difusa dice:

    ¿Alguien aquí tiene algún consejo sobre cómo limpiar los patrones de acero inoxidable enmarcados después de su uso?
    Parece que todavía tienen un poco de pasta de soldadura residual en los orificios que me costó mucho quitar.

    • Bob Baddeley dice:

      IPA (alcohol isopropílico) funciona bien. Con unas sábanas de kim u otra tela que no deje fibras en los agujeros.

      • rewolff dice:

        O cepillo de dientes.

      • Lógica difusa dice:

        Gracias, pedí IPA.

        • Doug dice:

          Debería poder encontrar alguno sin los aditivos de alcohol isopropílico que tiene en la farmacia de primeros auxilios.

  • AMS dice:

    Falta el inyector manual de aire eléctrico. El pedal funciona y facilita la aplicación manual.

    • ciudad portuaria dice:

      +1 en el inyector manual de aire. Son fáciles de construir utilizables. usar una jeringa con el pulgar es terrible para una tabla con cualquier complejidad.

    • Sjaak dice:

      O mecánico como: https://www.tindie.com/products/marjan_mike/solder-paste-dispenser-v3-/?pt=full_prod_search

  • Reinier dice:

    ¡Artículo en el momento oportuno! Estoy buscando una impresora de soldadura. Los modelos menos costosos reciben críticas mixtas.
    ¿Se recomienda la unidad que se muestra en la imagen del artículo? Según la imagen, no está claro cómo la PCB mantiene la alineación con el patrón enmarcado.

    • Bob Baddeley dice:

      El que se muestra no es tan bueno. Pegamos algunos PCB en la superficie y los usamos para alinear el PCB que estamos imprimiendo. Una cosa que tenemos es que apretar los tornillos de la pantalla ligeramente la saca de una fila, por lo que se tarda una eternidad en insertarla y no podemos poner la mesa, por lo que tenemos que ajustar la pantalla. Sin embargo, una vez que esté marcado, está bien. También era MUCHO más grande de lo que necesitábamos. Pero también era bastante barato, así que lo superamos con los más bonitos. En retrospectiva, esto fue un error y la cantidad de tiempo que se ahorra al poder ajustar la mesa vale una porción extra de masa.

  • Kirberich dice:

    Autoenchufe descarado, pero si desea hacer la ruta de la plantilla de impresión 3D, hay un programa en línea con un flujo mucho más optimizado (archivo gerber en el interior, salida de archivo STL): https://la-tecnologia.io/project/9550- plantilla de soldadura

    • Mike Szczys dice:

      ¡Oye, genial! Me gusta la repisa que agregaste para apuntar el tablero a la plantilla. ¿Los presiona de alguna manera antes de usar el raspador?

      • Kirberich dice:

        La cornisa requiere un poco de juego (hay una opción en la red para aumentar la distancia entre la cornisa y el tablero); si está en lo correcto, se asienta con mucha firmeza en el tablero y alinea todos los agujeros correctamente. Dicho esto, realmente no encontré la necesidad de arreglar la plantilla, aunque podría disminuir el desperdicio si lo hicieras.

        También estoy pensando en permitir que la repisa rodee el tablero, lo que probablemente ayudará aún más.

  • mulcmu dice:

    ¿Alguien ha probado un molde de aluminio para eliminar las restricciones y la eliminación de la caja? revestimientos?

  • David dice:

    Recientemente comencé a usar algunas piezas de montaje en superficie en mis placas y actualmente las estoy soldando solo con hierro y soldadura fina. ¿Alguna recomendación sobre qué buscar en una pasta de laúd?

  • Alexandre Souza dice:

    Pregunta (aún no) respondida aquí:
    Hago muchas tablas de 5 o 10 a la vez. ¿Puedo aplicar una pasta (con una plantilla) en las 10 tablas, mantenerlas a temperatura ambiente y aplicar los componentes a diario? ¿O debería ponerlos en un frigorífico? Intento no hacer estarcir 10 veces al día, aplicar pasta, guardar el resto, limpiar la plantilla, volver a preguntar, etc … ¡Gracias!

    • Papa dice:

      Unas pocas horas están en orden. Espere que 24 horas sea demasiado tiempo. Aproximadamente 8 horas pueden ser buenas, pero puede comenzar a notar malas características de reflujo y tal vez termine algunas partes.

      • Alexandre “Tabajara” Souza dice:

        Lo probé aquí, papa. Hasta 96h está en orden. Más que eso, la masa se solidifica y ya no funciona bien. Ahora aplico pasta en 10-15 tablas, las construyo en 1-2 días, reflujo y todo está en orden. Descubrí un mundo nuevo. ¡Gracias a todos! : D

  • John Stevens dice:

    No puedo imaginarme usando otra cosa que no sean Plantillas OSH. Tienen poliimida y ahora acero inoxidable, con base en el hogar, envío y precio ultrarrápidos, son bastante difíciles de superar, incluso más a menudo contra competidores chinos de bajo costo. Comparamos su producto inoxidable más nuevo con el mismo diseño con los que compramos en China, y definitivamente OSH Patterns usa mejor metal y mejor equipo de precisión. Mejor lanzamos una pasta, y bajo un microscopio la diferencia era clara, OSH avanzó el juego. Amo a estos tipos y son todo lo que usamos ahora. http://www.oshstencils.com

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