La semana pasada hablamos del proceso manual para ensamblar prototipos de tarjetas electrónicas y los equipos ideales para ello. Continuando con el ensamble de PCBs, queremos hablarles sobre la siguiente etapa que sería ensamblar lotes pequeños.
Recordemos que los tres pasos principales para ensamblar tarjetas electrónicas son:
1) Aplicación de soldadura en pasta.
2) Instalación de componentes.
3) Proceso de soldado con un horno.
Para realizar lotes pequeños de tarjetas electrónicas, te recomendamos la siguiente combinación de equipos:
Para la aplicación de soldadura en pasta, al ser un lote pequeño se puede realizar con un proceso mecanizado. Para ello, recomendamos la Impresora de Soldadura en Pasta PM3040 de Neoden. Este equipo Neoden es una manera rápida y sencilla de aplicar soldadura a tus PCBs.
PCB después de aplicación de soldadura en pasta con la Impresora PM3040
Para el segundo paso, que es la instalación de componentes en el PCB, existe un proceso automático que se realiza con máquina Pick and Place. Una Pick and Place es una máquina que toma los componentes desde un alimentador y los instala automáticamente en el PCB, en coordenadas y orientación previamente programadas. La Neoden 3V es ideal para lotes pequeños.
Por último, para el proceso de soldado, al igual que para ensamblar prototipos, el Horno Batch Infrarrojo T-962A es el indicado para realizar lotes pequeños.
Este último paso es uno de los más importantes, ya que el 50% de las fallas en ensamble provienen de temperaturas insuficientes o excesivas dentro del horno. Por ello, es sumamente importante que el horno que utilicen cumpla con algunos parámetros, entre ellos que la temperatura sea pareja, que tenga buena aislación térmica, que tenga memoria para diversos perfiles de soldadura y que se pueda realizar un proceso automático repetible.
¡PCB ensamblada después de proceso de soldado con Horno Batch T-962A!
Si requieres más información de algún producto o quisieras asesoría para una línea de ensamble, ¡contáctanos y nuestros especialistas te apoyarán!
Para ensamblar tarjetas electrónicas, existen tres pasos principales:
1- Aplicación de soldadura en pasta.
2- Instalación de componentes.
3- Proceso de soldado con un horno.
Para los tres pasos, existen equipos diferentes. Los equipos indicados dependen de varias variables como el presupuesto y el tamaño de la producción que deseen realizar.
Si quieren realizar prototipos, una buena combinación de equipos para esto son los siguientes:
Aplicación de soldadura en pasta
Para el primer paso que es la aplicación de soldadura en pasta, al ser para prototipos, se puede realizar la aplicación de manera manual. Para ello, recomendamos el dispensador neumático 982B Quick.
Instalación de componentes
Luego, para la instalación de componentes para prototipos, al igual que en el paso anterior, existe el proceso manual. El método manual sería utilizando el lápiz al vacío 381A Quick.
El 50% de las fallas de ensamble proviene de defectos en la aplicación de soldadura en el PCB. El otro 50% proviene de temperaturas insuficientes o excesivas dentro del horno. Por lo tanto, es indispensable tener control sobre los tres pasos básicos al ensamblar PCBs para evitar fallas y tener un buen resultado.
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Existe una amplia gama de productos, equipos, herramientas e insumos especializados para fabricar, ensamblar o reparar tarjetas y equipos electrónicos. Pero si estás iniciando en la electrónica y no sabes cuáles herramientas necesitas te dejamos esta lista de 6 herramientas básicas que deberías tener.
1 – Cautín Eléctrico
Debes utilizar un cautín y punta apropiados para la aplicación que vayas a realizar. El cautín debe tener buen control de temperatura y rápida recuperación de calor para lograr hacer puntos de soldadura sucesivos de manera correcta.
Te recomendamos el cautín de la marca alemana Ersa de 25W (cód. 920BD): tiene calefactor PTC – 112 W en frío para rápido calentamiento y 25 W en régimen, insuperable estabilidad térmica por su calefactor interno a la punta, rápido calentamiento (aprox. 90 s) y recuperación de calor, y una larguísima vida útil.
2 – Pulsera Antiestática
La pulsera ESD o antiestática es parte fundamental del equipamiento de todo electrónico.
Recuerda que las descargas electroestáticas pueden causar daños irreparables en los componentes electrónicos.
Una manera básica de controlar las descargas es utilizar la pulsera ESD, la cual debe estar conectada a tierra. Es importante que la pulsera venga con un fusible de 1MOhm para proteger al usuario que la utiliza.
Te recomendamos la pulsera antiestática Soup (cód. SP-WRI01). Incluye el fusible de protección y cable.
3 – Lámpara de aumento
La mayoría de las fallas en electrónica se deben a problemas con la soldadura, tanto en la aplicación como en el proceso de soldado. Por eso, es importante chequear el estado de la soldadura, revisar si existe soldadura fría y que no existan puentes de soldadura. También, se debe revisar que los componentes queden bien posicionados.
Si estás iniciando, una lámpara de aumento será suficiente para este importante paso.
Te recomendamos la lámpara de aumento Intbright (cód. 9005LED-3D) que viene con un lente circular de 127 MM con tapa protectora, magnificación de 1.75X y 3 Dioptrías. La iluminación LED circular evita sombras.
El brazo soporte de la lámpara tiene una gran estabilidad, sin caerse, incluso en plena extensión, por su especial diseño de resorte internos, lo cual permite mantener la lámpara en cualquier posición. Así podrás trabajar con ambas manos libres.
4 – Pinza Punta Fina Curva
Para tomar y colocar componentes, una pinza punta fina siempre es necesaria.
Existen muchos modelos y materiales diferentes, pero para comenzar la pinza punta fina curva de Piergiacomi (cód. PN7) es perfecta para ti.
Está hecha de acero inoxidable, es antimagnética y tiene un diseño robusto para evitar que se deforme con el simple apriete. Además, por la curvatura te permite trabajar en lugares de difícil acceso.
5 – Soldadura
Se podría decir que la soldadura es el insumo básico para la electrónica. Existe soldadura con y sin plomo, con diferentes aleaciones y díámetros.
Te recomendamos la soldadura en rollo de 0.5 mm Sn60Pb40 de 250 Gr Alpha (cód. 189MSX05-250). Es una soldadura no clean, que contiene 2.4% flux.
6 – Flux
En electrónica, el flux tiene dos objetivos: limpiar las superficies a unirse y bajar la tensión superficial de la soldadura en estado líquido, para ayudar a que la soldadura fluya de mejor forma.
Te recomendamos el flux en crema Sanwa, en especial, la práctica versión en jeringa con boquilla dispensadora (cód. SPF-176-005). Este flux está recomendado para soldadura manual con y sin plomo.
Recomendaciones importantes para ingenieros y técnicos de terreno ante esta pandemia.
Si bien es cierto que el Coronavirus COVID-19 (SARS-Cov-2) no es la primera pandemia a la que nos enfrentamos mundialmente en lo que llevamos de siglo, esta ha tenido la característica de tener una tasa de mortalidad relativamente baja, pero una alta capacidad de contagio. Ha generado a una saturación de los sistemas de salud de todos los países que la han enfrentado y, por consiguiente, pérdidas de vidas humanas por problemas de atención oportuna a los casos más graves. Los países han desarrollado distintas estrategias para enfrentar esta pandemia, y todas tienen en común una premisa esencial: “Las personas deben aislarse para evitar la propagación del virus”.
Se ha demostrado que el aislamiento es la mejor fórmula para evitar el contagio, pero no ha sido sencillo que las personas realicen cuarentenas preventivas, a pesar de que la mayoría de las empresas ha promovido como opción el teletrabajo (o home-office, como también se conoce) para aquellas funciones o cargos en las que es factible con las correctas herramientas informáticas. Aun así, siempre existirán tareas que no se pueden realizar de manera remota, que requieren logística o presencia física de las personas.
Entre estas funciones, especialmente en crisis sanitarias como las que desarrolla una pandemia, se encuentran todas aquellas orientadas a la continuidad operativa de procesos esenciales para el correcto funcionamiento de centros hospitalarios, servicios básicos (agua, gas, energía eléctrica), medios de transporte, cadenas de distribución de alimentos, medicamentos, combustibles, y toda una gama de servicios estratégicos que contribuyen a que las personas puedan realizar una cuarentena efectiva y, en lo posible, que las economías puedan tener herramientas básicas para sostenerse.
Justamente, a cargo de estas tareas de continuidad operativa, nos encontramos a los trabajadores de la salud que continuarán desarrollando sus funciones y probablemente, más exigidos que nunca. También están los técnicos e ingenieros de terreno, cuya tarea será sostener tecnológicamente la infraestructura necesaria durante todo el tiempo, en turnos muchas veces rotativos, y con un nivel de exposición a la enfermedad mucho mayor que las personas que se encuentran en cuarentena preventiva.
Afortunadamente para los países del hemisferio sur, lo ocurrido en China, Italia, España y en general, en los principales países más afectados del hemisferio norte, permite recabar la experiencia del aprendizaje de departamentos técnicos, que ya han sido plasmadas en distintos informes de recomendaciones a seguir, y que podemos mencionar como sigue a continuación.
Protección Individual de Equipos Técnicos:
Considerando que las distintas especialidades técnicas ya cuentan con normativas propias a su naturaleza, establecidas por distintos estándares mundiales en lo que a seguridad técnica laboral se refiere, hoy en día se suman los resguardos de contagio propios de la pandemia, y estos deben ser incorporados de la manera más segura posible. Entendiendo que la transmisión de este virus se produce por la boca, nariz y ojos del trabajador, se recomienda a lo menos los mismos elementos de protección recomendados para la población civil, esto es: mascarillas, guantes y probablemente lentes antisalpicaduras para algunos casos.
Al respecto de las jornadas de trabajo, las recomendaciones están enfocadas en contar con el personal mínimo necesario en los turnos, privilegiando tener personas del tipo “back-up”, para cubrir la indisponibilidad por posibles contagios del personal que podría ocurrir en el tiempo de la contingencia. Se debe minimizar la interacción presencial del personal técnico con otras personas de áreas administrativas, utilizando para ello herramientas tecnológicas de comunicación virtual como llamadas o video llamadas. Los grupos de trabajo a su vez deberían ser en lo posible independientes y auto transportados.
Hay que considerar que, para el caso del personal técnico de centros asistenciales de salud, los cuales darán soporte a todas las áreas (asistencial, administrativa, logística, entre otros), existirá un mayor número de interacciones con otros trabajadores, que a su vez estarán probablemente en contacto con personas infectadas, y eso agregará protocolos sanitarios adicionales a los anteriormente descritos.
Recomendaciones para la intervención técnica de mantención preventiva:
Las recomendaciones en mantención preventiva de sistemas y equipos apuntan a evitar todas aquellas actividades que no sean imprescindibles. Es decir, posponer las actividades de mantención preventiva cuando sea posible, minimizando de esta manera la circulación de técnicos y personal que puedan aumentar las probabilidades de contagio entre las personas.
Si aún así fuera necesario realizar la actividad de mantención preventiva, se debe contar con el tiempo suficiente para realizar dicha actividad, evitando la aglomeración de personas, y trabajando en etapas, de tal manera que sea posible mantener la distancia recomendada de 2 metros entre personas.
Recomendaciones especiales para la intervención técnica correctiva (Reparaciones):
Se entiende por reparación en este contexto, a todo equipo o instalación que requiera intervención por una falla imprevista, y para ello, las recomendaciones especiales en esta contingencia se pueden resumir como sigue:
Para el caso de reparaciones en laboratorio o taller, se recomienda establecer lugares físicos de recepción de equipos o material, en los cuales se pueda realizar la desinfección respectiva antes de ingresarlos al recinto.
Se debe reforzar el distanciamiento físico de 2 metros entre técnicos, y los hábitos de higienización de manos antes y después del contacto con equipos o materiales traídos desde los procesos productivos o centros asistenciales.
Para las reparaciones en terreno, como mencionábamos anteriormente, se recomiendan equipos de pocas personas, con solo los especialistas necesarios para resolver la falla. Es decir, siempre serán preferible pequeños equipos de trabajo que se encuentren mejor comunicados entre sí para apoyarse en caso de ser necesario, que transportar a cada falla grupos numerosos de personas en todo momento.
Para ambos casos (taller o terreno), se debe garantizar el uso exclusivo de herramientas para cada técnico. Si bien es cierto se puede llegar a tener un protocolo de limpieza de herramientas luego de cada uso, la práctica nos demuestra que es altamente improbable que un técnico en medio de una reparación desinfecte la herramienta de manera correcta antes de que la utilice otra persona en la misma intervención. Por ello, es de vital importancia que cada uno cuente con sus propias herramientas manuales y evitar el intercambio cruzado de herramientas entre técnicos. En ese mismo sentido, hay instrumentos como por ejemplo multímetros y detectores de voltaje que deben ser de uso personal y exclusivo de cada técnico. Para aquellos instrumentos de alto costo, una solución práctica ha sido envolver los equipos en plástico stretch, que permite una sanitización rápida con líquidos basados en alcohol al 70%, y que ayudan a bajar la carga viral que pueda contener la superficie por manipulación de distintas personas en una intervención técnica.
Todas estas recomendaciones se han reforzado en tiempos de Covid-19, pero son perfectamente aplicables para la mayoría de las enfermedades estacionales de invierno. Estas nuevas incorporaciones de resguardo o hábitos de autocuidado ayudarán a disminuir los contagios de estas enfermedades y, por consiguiente, el ausentismo laboral en los meses más complejos del año.
Es una máquina que, como su nombre en inglés lo indica, toma (pick) los componentes electrónicos desde un alimentador y los posiciona (place) en el PCB, en coordenadas y orientación previamente programadas.
El posicionamiento de los componentes es un paso del proceso completo llamado Ensamble de PCB, y se utiliza para componentes de montaje superficial, conocidos como SMT. Antes de utilizar la Pick and Place, se realiza la aplicación de soldadura en pasta sobre los pads del PCB, por un método de impresión serigráfica. Posterior al Pick and Place, se procede al proceso de calor donde se funde la soldadura, utilizando un horno.
Las máquinas Pick and Place son necesarias cuando se requiere ensamblar automáticamente un PCB en vez de instalar los componentes con la mano, lo cual significa producción insuficiente en el tiempo, riesgo de instalación equivocada en posición y giro del componente, y riesgo de imprecisión en la ubicación del componente en el PCB.
Características principales de un Pick and Place
Algunas de las características más importantes que debes conocer de una Pick and Place son:
La cantidad de PCBs por turno de 8 horas que se requiere y la cantidad de componentes que es necesario instalar en el PCB. Ello arroja la cantidad de componentes por hora (cph), lo cual define una primera aproximación de la capacidad del Pick and Place. Existen diversas normativas relativas al cph.
Rango de componentes a instalarse, el tamaño mínimo y el tamaño máximo. Ejemplos de rango: 0402 (1.0 mm x 0.5 mm) a 30×30 mm.
Tamaño máximo del PCB. Respecto del tamaño, es bueno considerar que los PCBs se pueden unificar en uno grande, llamado Multiboard. Así, en un ciclo de instalación, definido como el tiempo entre que entra y sale el PCB de la máquina, se pueden instalar a varios PCBs.
Pick and Place NEODEN 3V instalando componentes SMT 805, 0603 y QFP48
Pick and Place Automático Neoden 4 para ensamble seriado de SMT de lotes medianos
Pick and Place Automático Neoden 8 para ensamble seriado de SMT de lotes medianos y mayores
Pick and Place Automático Essemtec Fox para ensamble de SMT en lotes mayores
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La utilización de herramientas aisladas es imprescindible para la
realización de cualquier trabajo en piezas o cerca de ellas bajo tensión
eléctrica.
Las herramientas aisladas producidas de acuerdo a las especificaciones de la Asociación de Ingenieros Eléctricos de Alemania (VDE), permiten trabajar de un modo más seguro, eficiente y protegiendo el cuerpo. Su producción requiere de comprobación de seguridad, cuyos procedimientos de control (según IEC) son:
Comprobación de tensión: Todas las herramientas VDE deben tener dicho distintivo, el que significa que han sido probadas individualmente a 10.000 VCA, resultando autorizadas para operar a 1.000 VCA y a 1.500 VCC.
Prueba de congelación: Enfriamiento hasta -25°C. El material aislante debe mantener la resistencia para no romperse a causa de golpes y choques.
Prueba de capacidad de aislamiento eléctrico: Almacenamiento en agua durante 24 horas y a continuación, realización de una prueba de 3 min. A 10.000 VCA. No deberá producirse ni una descarga eléctrica ni una disrupción.
Prueba de adhesividad de la capa de material aislante: Almacenamiento durante 168 horas a 70°C y, a continuación, comprobación de la adhesividad entre aislación y manilla con 500 N.
Pruebas de presión: Comprobación con una carga por compresión de 20 N, a una temperatura de 70°C y una tensión de ensayo de 5.000 VCA. No deberá producirse ninguna disrupción.
Prueba de comportamiento en combustión: Las herramientas se exponen durante 10 seg. a una llama. A continuación, el material aislante debe apagarse y no seguir ardiendo.
Indicación de seguridad
Para todos los trabajos en la cercanía o con piezas sometidas a tensión, se deben utilizar las medidas de protección que corresponden a cada trabajo:
Equipos de protección individual aislantes.
Dispositivos de protección aislantes.
Herramientas aisladas.
Antes del comienzo de los trabajos en componentes activos de equipos eléctricos y medios de producción sometidos a tensión, deberá asegurarse que no haya tensión ni durante la realización de dichos trabajos. Esto es así, si se cumplen las cinco reglas de seguridad:
Desconectar.
Asegurarse que no haya reconexión.
Asegurarse de que no haya tensión.
Conectar a tierra y poner en cortocircuito.
Recubrir o aislar los componentes cercanos sometidos a tensión.
Como instituto internacional reconocido, el VDE es el responsable de la comprobación y la certificación de productos electrotécnicos. En las marcas de herramientas aisladas de máxima reputación, los profesionales debieran encontrar una amplia gama de productos VDE especialmente desarrollados para electricistas y permanentemente optimizados para ofrecer soluciones de problemas orientadas a las aplicaciones en la práctica diaria.
En tanto, el distintivo GS VDE certifica la seguridad frente a cualquier peligro desde eléctrico a radiológico. Los productos identificados con el doble triangulo y alcance de tensiones son adecuados para el trabajo en piezas bajo tensión.
Por su parte, la norma internacional IEC 60900 define la estructura, la seguridad y los ensayos individuales, en serie y aleatorios de las herramientas aisladas.
La mejor herramienta será la que no solo permita trabajar de un modo más seguro, sino que también más sano y eficiente, con geometrías ergonómicas que ofrezcan una manipulación cómoda y que protejan el cuerpo, resultando todo en un trabajo más sencillo, con menos signos de fatiga y más eficaz.
Entre las diversas herramientas, encontramos las siguientes soluciones con aislación, tanto en mm como en pulgadas:
Atornilladores de fuerza con puntas plana, cruz Ph, cruz Xeno, cruz Pozidriv, torx, allen, dado y cuadrada.
Atornilladores de fuerza con aislación Slim para atornillar en lugares hondos.
Atornilladores de precisión con manilla estrecha para mejor sensibilidad y cabeza giratoria.
Atornilladores de mango corto con punta intercambiable.
Atornilladores de puntas intercambiables insertas en la manilla Pop-Up.
Atornilladores de torque controlado de punta intercambiable.
Llaves ajustables “Francesa”.
Llaves de punta boca.
Llaves de punta corona.
Llaves de punta corona con trinquete o chicharra.
Llaves allen en L.
Llaves chicharra para dados y allens intercambiables, con y sin torque ajustable.
Llaves allen con manilla en T intercambiable.
Corta cables con y sin trinquete.
Alicates pico loro.
Alicates de punta universal, de punta fina, cortantes, pelacables y aprieta conectores.
Sierras corta metales.
Pinzas.
Cuchillos.
La aplicación correcta de ellas en una determinada necesidad es lo que hace la diferencia. Un buen técnico se reconoce por sus herramientas.
Una buena parte de las fallas en electrónica se debe a las descargas electroestáticas que dañan el interior del componente, resultando muchas veces imperceptibles en un principio. Un correcto plan de control de estatica hace la diferencia entre una instalación profesional y otra que no lo es.
CONTROL DE ESTATICA – Altas diferencias de potencial eléctrico conducen a descargas electroestáticas (ESD, por sus siglas en inglés), las que producen graves daños mientras se está trabajando con componentes electrónicos. Estas dependen de la humedad ambiental y de los materiales en contacto. A menor humedad, por ejemplo en el desierto minero, el fenómeno es más riesgoso, pues el ambiente entre las partes es de menor conductividad, favoreciendo la diferencia de potencial.
Debido a esto, los componentes y unidades electrónicas tienen que estar protegidas contra las descargas electroestáticas. Dado que los daños provenientes por estas descargas no siempre son visibles inmediatamente, ellos pueden producir “fallas latentes” en transistores y tarjetas de circuitos electrónicos. Los componentes que las presentan no están dañados completamente; están sólo heridos. Al comienzo, presentan interrupciones que provocan un menor desempeño del equipo, y posteriormente pueden llegar hasta casos de garantías mayores.
Para evitar las descargas descontroladas, es absolutamente necesario que el área de operación esté conformada con un equipamiento disipativo profesional para un buen control de estatica. Se trata de conectar a tierra tanto a equipos como a personas, para que de esa forma no haya diferencia de potencial entre ambos. Debido a la importancia de la llamada Área de Protección Electroestática (EPA, por sus siglas en inglés), el acceso solo debe permitirse a personas debidamente vestidas y equipadas con materiales disipativos que aseguren una descarga controlada a tierra (ver figura 1). En la mayoría de los casos, las herramientas manuales son la conexión entre el operario y el equipo en intervención.
En el rango de resistencia eléctrica, se entiende como material conductivo entre 101 y 106 Ohm; material disipativo, entre 106 y 1012 Ohm, y material aislante, por sobre 1012 Ohm. La norma IEC61340-5-1 indica los valores eléctricos para los diferentes materiales usados en la protección de ESD.
Programa de control de estatica (electroestática)
Un programa de control de estatica debe incluir el siguiente equipamiento:
Estaciones de soldar aterrizadas, atornilladores, alicates, cortantes, pinzas, escobillas de limpieza, todas fabricadas en material conductivo para descargar su estática a través de la mano y muñeca con pulsera antiestática conectada a tierra.
Carpetas antiestáticas de mesa y de piso, conectadas a tierra. De mesa, para instalar sobre ella el equipo en intervención, y de piso, para el operario sobre la que se desplaza mientras interviene el equipo. Se recomiendan las de goma, resistentes al calor del cautín soldador y de la soldadura fundida, prolongando significativamente su vida útil. La cara superior debe ser disipativa, la inferior conductiva.
Cables de conexión para carpetas. Deben tener fusible de protección (por ejemplo, 1MOhm), para que corte en el caso de una descarga eléctrica a la tierra (por ejemplo, un rayo eléctrico).
Conectores para cables. Para bancos de trabajo y para otras posiciones, como, por ejemplo, muros. También deben tener su fusible de protección.
Sillas antiestáticas con asiento, respaldo, estructura y ruedas, todo conductivo, y cable colgante en contacto a la carpeta antiestática de piso. Como alternativa, existen las fundas antiestáticas para silla, asiento y respaldo, con cables de conexión a carpeta de piso.
Estaciones de trabajo con mesa, repisas y estructuras conductivas y conectadas a tierra.
Señalética que indica zonas controladas (por ejemplo, avisos de pared y cintas demarcadoras de piso).
Pulseras antiestáticas, en diferentes calidades y ergonomías, las que conectan a cables de descarga a tierra. Se recomiendan las que conducen en todo su perímetro y no solamente debajo del broche de conexión.
Ropa antiestática. Su tela debe contener fibra conductiva, normalmente fibra de carbón. Lo más utilizado son los delantales o cotonas. También aplica a poleras, pantalones, pullovers, parkas, overoles y gorros.
Calzado antiestático, como zapatos y sandalias conductivas por la suela. Como alternativa, se utiliza una talonera antiestática, de quita y pon al calzado corriente. El calzado debe tener el fusible de protección de 1 MOhm. Para visitas a laboratorio, se ofrecen fundas conductivas desechables.
Guantes antiestáticos. Al ser normalmente de algodón con fibra conductiva, sufren de poca vida útil al manipular equipamiento de bordes vivos. Debido a ello, se ofrecen con goma de protección en el extremo de los dedos o en la superficie de la palma y los dedos.
Dedales para la punta de los dedos, en goma conductiva.
Tester de acceso a recintos. Leen la conductividad de los elementos de protección personal, como pulseras y calzado. Indican luz verde cuando están en regla; luz roja, cuando no.
Tester de medición de resistencia superficial. Para una misma superficie (por ejemplo, carpeta), y también para medir entre dos superficies diferentes.
Medición de campo electroestático, o volts de carga en algún objeto. Para ropa de personas, generalmente se recomienda una lectura inferior a 100 V.
Monitor de descarga para puestos de trabajo. Pueden ser para monitorear la descarga desde una pulsera de operario, desde una carpeta, o ambas. Cuando se detecta una falta de continuidad se enciende una luz roja o suena una alarma.
Bolsas antiestáticas, de polietileno disipativo, diseñado para proteger el manipuleo componentes en la EPA, con o sin cierre zip.
Bolsas de blindaje de estática, diseñadas para entregar un efecto blindaje frente a descargas electroestáticas. Su material es polietileno laminado interiormente con un film metálico, el que produce el efecto de blindaje o “Faraday”. Existe un grado superior de estas bolsas que ofrecen una barrera superior hacia el aire, oxígeno y humedad, además blindan contra interferencias EFI y EMI.
Film antiestático con burbujas para protección de contenido frente a golpes, en rollo.
Símbolos autoadhesivos para señalización ESD en embalajes.
Espumas antiestáticas y conductivas para relleno en empaques.
Gabinetes auto apilables, bins para colgar en rieles frente a puestos de trabajo y cajas con divisores internos en plástico conductivo, para el almacenamiento y transporte de componentes.
Racks porta PCB en plástico conductivo para almacenamiento y transporte de PCBs.
Una de las causas más frecuentes de falla en un circuito impreso electrónico es la soldadura fría. Esta se puede evitar con equipos soldadores que tengan un control de temperatura efectivo en la unión soldada, asegurando la formación de material intermetálico. Este concepto hace la diferencia entre la electrónica de un equipo que resiste condiciones agresivas de funcionamiento y la que no, comprometiendo así la vida útil del mismo.
La soldadura en electrónica une dos partes: el contacto del componente electrónico y su contraparte en la tarjeta de circuito impreso (o PCB, por sus siglas en inglés). En esta unión, debe transmitirse la corriente eléctrica de diseño del PCB. La unión duradera se logra cuando la soldadura se introduce como material intermetálico, el que se compone de dos fases: Cu3Sn y Cu6Sn5. Este material se logra solo cuando la soldadura, una vez fundida, se calienta entre 10 y 15°C por sobre la fusión. El Cu (cobre) lo aportan las dos partes a unirse, y el Sn (estaño) lo aporta el material de la soldadura. Si no se logra dicho sobrecalentamiento, se producirán microgrietas, conocidas como “soldadura fría”, las que, en condiciones agresivas de funcionamiento (tales como vibraciones, golpes o cambios de temperatura), se transformarán en fractura, perdiéndose el contacto eléctrico.
Entonces, si se utiliza soldadura Sn63/Pb37, la que funde a 183°C, ésta debe sobrecalentarse a 193-198°C. En el caso de la soldadura libre de plomo, por ejemplo, Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5, la que funde a 217°C, ésta debe sobrecalentarse a unos 227-232°C. Sin embargo, si se excede la temperatura de sobrecalentamiento por sobre 10-15°C, se forma un exceso de material intermetálico que debilita la resistencia mecánica de la unión, aparte del riesgo de quemar el componente y la pista del PCB.
Dicho lo anterior, para una soldadura profesional, se requiere de la máxima precisión y estabilidad térmica en el control de temperatura de la punta del cautín soldador. En el caso de soldar con máquinas tales como equipos de rework, hornos reflow, soldadoras por ola y soldadoras selectivas, éstas permiten programar curvas de calentamiento en forma precisa para lograr la formación de material intermetálico, optimizando así el resultado.
El diseño del cautín Soldador
La potencia del cautín es su capacidad para mantener la temperatura de funcionamiento frente al calor consumido en fundir y recalentar la soldadura. Su elección dependerá de la masa térmica de la unión: altas masas requieren alta potencia, mientras que bajas masas necesitan menos potencia. Además, cabe recordar que nos interesa la potencia que dispone el cautín en su punta (donde entrega calor para fundir la soldadura), no la potencia que consume el equipo en su alimentación eléctrica.
La precisión de la temperatura y la estabilidad térmica de un cautín soldador están dados por su diseño. La precisión debe ser tal que el display del controlador de temperatura, en el caso de estación soldadora, muestre la temperatura real de la punta del cautín. Por otra parte, la estabilidad térmica está dada por la capacidad de recuperar la temperatura que ha entregado la herramienta para fundir la soldadura. Es decir, en un proceso de soldadura seriada y manual, cada vez que el cautín entrega calor para fundir un punto de soldadura, éste debe recuperar la temperatura rápidamente como para volver a disponer de la temperatura correcta en la unión siguiente.
Respecto de lo anterior, existen modelos que no cumplen dichos conceptos, pues el display muestra una temperatura de, por ejemplo, 350°C, mientras que su punta puede estar prácticamente fría. Asimismo, existen cautines que no recuperan su calor rápidamente, provocando que los puntos de soldadura sucesivos sean efectuados cada vez a menor temperatura. Para que un cautín tenga una buena recuperación de calor, su calefactor debe tener características PTC (del inglés “Positive Temperature Coefficient”), es decir, su resistencia eléctrica debe ser menor cuando está frío y mayor cuando está caliente, permitiendo así una mayor potencia eléctrica en frío y su potencia de régimen en caliente. La transmisión de calor entre calefactor y punta debe ser efectiva, para lo que la punta debe tomar el calor por dentro y estar ajustada al calefactor, lo que permite al calefactor entregar toda su potencia calórica a la punta. Cuando la punta está por dentro del calefactor, el calor se entrega también al ambiente, recogiendo así la punta menos calor. Si se dispone de termopar para medir la temperatura dentro de la punta, para alimentar el lazo cerrado de control, éste debe estar lo más cerca posible de la punta. Adicionalmente, la manilla no debe calentarse, permitiendo que el calor que toma el cautín finalmente se transmita íntegramente a la punta. La punta correcta es muy importante para optimizar la entrega de calor a la unión, existiendo diversos anchos y geometrías. Incluso algunas permiten soldar de corrido los contactos de un componente integrado SMT.
La resina o flux
El flux es una resina que va inserta en la soldadura y que además se agrega previamente al proceso en la unión. Tiene dos funciones: limpiar los contactos y bajar la tensión superficial de la soldadura en estado líquido al momento de escurrirse entre medio de los dos contactos a unirse. Si los contactos están nuevos, se requiere de un flux de bajo contenido de sólidos. En el caso de la reparación de PCBs cuyos contactos pueden presentar algún grado de oxidación, se requiere de un flux más agresivo y con mayor contenido de sólidos.
El proceso de soldadura manual
Al soldar con cautín, primero se aplica flux en la unión, y luego ésta se calienta con el cautín a una temperatura lo más baja posible (dependiendo de su diseño), aunque muy por sobre la de fusión de la soldadura. Posteriormente, se aplica la soldadura manual hasta que funda y se espera un leve instante antes de retirar el cautín. Este instante permite recalentar en alguna medida la soldadura fundida para formar material intermetálico.
Descarga nuestro Manual para soldadura en electrónica, formulado por ERSA:
Desde 1992, Importadora Poirot S.A. ofrece equipamiento de alto nivel profesional para la reparación y fabricación de tarjetas electrónicas, así como herramientas de mano, maletines y kits para eléctricos, electrónicos e instrumentistas, tanto para el trabajo en planta como en terreno. Para conocer sobre sus planes para los próximos meses, conversamos con Luis Lund, Gerente General de Poirot.
¿En qué consiste la propuesta de valor de Poirot? En pocas palabras, el liderazgo en ofrecer las últimas tecnologías para profesionales, representando marcas de clase mundial, según lo requieran las diversas necesidades de nuestros clientes para reparar y fabricar tarjetas o circuitos impresos electrónicos (PCBs) e intervenir instalaciones eléctricas y de control automático.
Entre los diversos fabricantes que representamos para Chile (y en algunos casos, para América Latina), se encuentran Ersa, Wiha, Bernstein, Bungard, Essemtec, Neoden, Quick, Elme, SCS (ex-3M), Motic, Vision Engineering, Ele-Tech, Lista, Cramolin, Alphametals, entre otras.
En ese sentido, ¿quiénes son los clientes de Poirot? Nuestros clientes están en las áreas de industria, minería, montajes industriales, telecomunicaciones, telefonía celular, transportes, defensa, computación, astronomía, equipos médicos, entre otras. También tenemos una importante presencia en la academia, así como en clientes en otros países sudamericanos, principalmente Colombia, Ecuador, Perú, Uruguay y Argentina.Por ello, nuestro portafolio abarca desde herramientas soldadoras y equipos de rework, maletines y herramientas de mano, material antiestático ESD, inspección óptica, instrumentación eléctrica, bancos de trabajo y gabinetes, producción y ensamble de PCBs hasta consumibles. Al respecto, todos nuestros ingenieros de venta manejan muy bien tanto la teoría como la práctica; de hecho, de ellos han surgido varios desarrollos “Made in Poirot”, integraciones de equipos que nos han permitido ofrecer mejores soluciones y que hoy ya cuentan con el visto bueno de las respectivas marcas.
¿Cómo están trabajando hoy para afianzar su liderazgo? Si bien renovamos nuestro sitio web hace unos seis meses, lanzamos nuestra nueva tienda online con más de 3.000 productos para poder acercar nuestro extenso catálogo a todos los clientes de Chile y América del Sur Oeste. Además, los usuarios podrán encontrar atractivas ofertas en varios productos. Esperamos que esta iniciativa nos permita abrir las puertas a nuevos segmentos. Por muchos años hemos sido solo B2B (atendiendo a empresas), pero creemos que también podemos atender a otros clientes, tales como el creciente número de pequeños servicios técnicos independientes que existen en nuestro país, e incluso a los hobbistas en electrónica.
¿Esto significaría ampliar su tienda física? Paulatinamente. Está claro que lo que tenemos en exhibición actualmente en nuestra sala de ventas es una pequeña muestra de todo nuestro catálogo, por lo que esperamos ampliarla para brindar a los clientes que la visitan una experiencia más cercana a lo que les podemos entregar como Poirot.
Siempre impulsando la electrónica “made in Chile”… Así es. Estamos convencidos de que un país que no avanza en su industria electrónica, no puede llegar a ser desarrollado. Por eso, hay que perderle el miedo a reparar un PCB que falle, o a producir un PCB de prototipo o en serie, utilizando herramientas y equipos profesionales. Asimismo, como país minero, agroindustrial y forestal, se requieren soluciones electrónicas locales que atiendan sus desafíos de crecimiento, y que posteriormente nos permitan exportarlos a otros países.
Luego de años efectuando remanufactura de partes mecánicas, eléctricas y electrónicas en su planta de Antofagasta, la japonesa Komatsu, líder mundial en provisión de camiones y maquinaria para la industria minera, forestal y la construcción, invirtió US$ 33 millones en una nueva planta en Santiago para atender dicha necesidad en Chile y exportar a otros países de América Latina, Australia y China.
La inauguración fue el 3 de Octubre recién pasado y el objeto de la planta, es tomar las partes que han cumplido su vida útil y procesarlas para devolverlas como nuevas.
Poirot, empresa chilena fundada en 1992 y proveedora de equipos para la industria eléctrica, electrónica y de automatización, fue elegida para el suministro de la mayoría de los equipos para la remanufactura de tarjetas electrónicas, proveyendo de sus representadas de norte américa y europa lo siguiente:
Removedora de recubrimiento conformable, marca Crystal Mark de EE.UU.
Estaciones Soldadoras y Desoldadoras de componentes, marca Ersa de Alemania.
Material antiestático para la protección de áreas de trabajo y de personas, el testeo, embalaje y señalética, principalmente marcas Elme de Italia y 3M de EE.UU.
Pick and Place automático para dispensar soldadura e instalar componentes, marca Essemtec de Suiza.
Sistema de de retrabajo de soldaduras con instalador automático de componentes, marca Ersa de Alemania.
Sistema automático de pruebas y diagnóstico en tarjetas electrónicas, marca Diagnosys de Inglaterra.
Sistema Ersascope para la inspección de soldaduras escondidas, marca Ersa de Alemania.
Sistemas Mantis para la inspección estereoscópica y ergonómica, marca Vision Engineering de Inglaterra.
Recubridor automático de material conformable, marca PVA de EE.UU.
Horno reflow para curar el recubrimiento conformable y fundir las soldaduras, marca CIF de Francia.
Para Luis Lund, Gerente General de Poirot, este suministro constituye un logro del más alto nivel, por la satisfacción que significa ser elegidos para el suministro de tales equipos en Chile, los que permitirán asegurar calidad, y con la mayor productividad, en el proceso de remanufactura de tarjetas electrónicas de Komatsu.
