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Mantención de Electrónica Industrial
Por Luis Lund, Gerente General de Poirot.    www.poirot.cl

Existen tres temas relevantes: la manipulación y reparación de tarjetas electrónicas con protección electroestática; la soldadura de sus componentes; y la limpieza y protección de dichas tarjetas frente a condiciones ambientales agresivas.

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Manipulación y Reparación con Protección Electroestática

La electroestática se produce por una diferencia de potencial eléctrico, la que, al encontrar un medio conductor produce la descarga, generando riesgo de daños en los componentes electrónicos sensibles, como circuitos integrados y componentes discretos.

Los factores que inciden en que dicha diferencia de potencial sea alta son los tipos de materiales y el medio entre ambos. Para el caso de ambientes húmedos, por ejemplo el trópico, el desbalance está permanentemente anulándose, ya que es la misma humedad la que hace de medio de descarga para que no se acumule dicho potencial eléctrico. Pero, en ambientes secos, como es el desierto minero o la alta montaña, la diferencia de potencial no encuentra el conductor para la descarga hasta que un operario toca la electrónica.

Lo peor es que, a veces, la falla no es franca, sino leve, de manera que el componente dañado queda funcionando, pero frente a alguna vibración, golpe o cambio térmico, pierde su contacto interno, con lo que termina de fallar completamente. Por esa razón, se le conoce a la electroestática como la "falla fantasma".

En este aspecto, para reducir el riesgo de verse afectado por este fenómeno, use los siguientes elementos:

• Protección antiestática en el manipuleo de electrónica, como la pulsera de conexión a tierra del operario. Además, asegúrese de que la electrónica a manipular también esté conectada a tierra. De este modo, no hay diferencia de potencial.

• Bolsas antiestáticas de blindaje metálico para proteger las tarjetas electrónicas. De este modo, un campo electroestático externo no será capaz de traspasar la bolsa.

• Herramientas antiestáticas conductivas, que descargan a tierra la electroestática que pueda tener su metal, por medio de la mano del operario, en vez de descargarlo a la electrónica en mantención, dañándola.

• Carpetas antiestáticas conectadas a tierra para depositar sobre ellas las tarjetas electrónicas en mantenimiento.

• Dependiendo de las exigencias del medio y de los fabricantes, prever toda la gama de soluciones para proteger, señalizar y testear de electroestática a personas y ambientes de trabajo.


Soldadura de Componentes en Tarjetas Electrónicas

La soldadura en electrónica es una materia simple, pero delicada. Su objeto es unir dos materiales conductores, obteniendo una alta resistencia mecánica frente a vibraciones, golpes y shocks térmicos, lo que se logra cuando se ha generado material intermetálico (Cu3Sn y Cu6Sn5), entre la soldadura y el contacto del componente, y entre la soldadura y la pista de la tarjeta. El Cobre (Cu) lo aportan los contactos y las pistas, y el Estaño (Sn), el material de aporte conocido como "soldadura".

El material intermetálico se logra solamente cuando, luego de fundirse, se sobrecalienta de 10 a 15°C. En caso contrario, se obtiene la temida "soldadura fría", que provoca la mitad de las fallas en electrónica. Por lo tanto, la herramienta soldadora debe saber que, luego de entregar calor para fundir un punto de soldadura, su punta se ha enfriado, debiendo recuperar calor antes de volver a fundir el punto siguiente (o el mismo, si no ha logrado fundirse). Por esto, es importante fijarse en la recuperación de calor de los cautines (mientras más rápido, mejor). En este sentido, el cautín ideal es aquél que:

• Tiene lazo cerrado de control, en que el sensor de temperatura esté por dentro de la punta, con un controlador de la unidad de control que entregue una rápida respuesta.

• El calefactor esté por dentro de la punta, permitiéndole a ésta tomar todo su calor.

• El calefactor tenga comportamiento PTC, es decir, que tome más potencia al enfriarse.

poi2.jpg (8013 bytes)Cabe recordar que para mayores masas térmicas se requieren mayores potencias térmicas en los cautines. No basta con identificar la potencia eléctrica que consume en la fuente, sino que su eficiencia. Es decir, que ese consumo sea lo más parecido al entregado en la punta para fundir la soldadura. Asimismo, no se trata de recalentar más la soldadura luego de fundida, pues un exceso de material intermetálico produce un decaimiento en la resistencia mecánica de la unión.

Más delicado es el tema cuando se trata de soldadura "libre de plomo", la cual funde a 217°C (como la Sn96.5Ag3.0Cu0.5), en vez de los 183°C (como la con plomo Sn63Pb37). Entonces, 217°C más 15°C es igual a 232°C, mientras que la ruptura se produce, peligrosamente muy cerca, a los 250°C. Por lo tanto, se requiere que el lazo cerrado de control sea muy exacto y muy preciso.


Limpieza y Protección de Tarjetas

En ambientes húmedos o salinos, como regiones costeras o marítimas, o con polvo en suspensión, como el desierto, la electrónica sufre el ataque de partículas contaminantes, de acumulación de sales o de agua, que impiden su funcionamiento.

Existen aerosoles para remover óxidos y sulfuros en forma rápida y efectiva, sin dejar residuos. Para esto, muchas veces se requiere del frote con escobillas antiestáticas, con un operario conectado con su pulsera a tierra. En ese sentido, se debe evitar frotarla con un cepillo dental, el cual genera estática y no descarga. Asimismo, hay aerosoles de protección que recubren la electrónica con resinas acrílicas, conformables, de alta resistencia superficial, de aislación y dieléctrica, y especialmente diseñadas para este propósito. Al aplicar estos aerosoles, la acumulación de sales, humedades e impurezas no interfieren con el correcto funcionamiento de la tarjeta electrónica.

También existen aerosoles para remover resinas de soldadura en forma rápida y eficaz sin dejar residuos ni humedad como sucede con el alcohol isopropílico.

Octubre 2011
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Comentarios acerca de este artículo
Arturo Mondaca Smith MONDTELEC (07/11/2011)
Un articulo muy tecnico y con datos
muy utiles ,que nos
sirven para no come_
ter errores.Gracias.



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