Podrías taparte los oídos cuando alguien trina en el último agujero con un instrumento de viento, porque son las notas más agudas que puede producir el instrumento y a menudo suenan extremadamente estridentes. Como el músico no puede sacar notas más agudas del instrumento, tiene que rendirse si la partitura exige notas aún más agudas. Lo que nos lleva en un divertimento musical a la tecnología de agujeros pasantes (THT).
El poeta y ultranacionalista japonés Yukio Mishima en Tokio antes de cometer seppuku - el último japonés en hacerlo (1970). El seppuku es una forma ritualizada de suicidio masculino practicada por los samuráis japoneses, en la que un suicida decidido a restaurar su honor se abre el estómago con una daga o una espada, infligiéndose el último agujero, por así decirlo.Hace años, cuando aparecieron los primeros componentes soldados en superficie en los ensamblajes, varios expertos ya vaticinaban el fin de la tecnología de agujeros pasantes (THT): Estaba silbando en el último agujerito, por así decirlo, porque al fin y al cabo necesita agujeros, pero éstos suelen denominarse "chapados pasantes", salvo en el caso de las placas de circuito impreso laminadas por una sola cara. Así ocurrió en los años 60, cuando el montaje superficial (SM) se denominó originalmente "montaje planar" y fue utilizado por primera vez por IBM en un pequeño ordenador.
Sin embargo, este predicho hara-kiri (腹切) -el término se remonta a los misioneros cristianos en Japón- de la THT es un tanto prematuro y, por desgracia, los autoproclamados augures no cometieron entonces seppuku (切腹) como corresponde a los auténticos samuráis que han perdido la cara. Así pues, cabe suponer que lanzarán más predicciones dudosas a la prensa pertinente.
Aunque la tecnología SM tiene una serie de ventajas tentadoras, la THT sigue gozando de una popularidad asombrosa, porque SM también tiene desventajas y THT tiene ventajas.
Un rápido vistazo a las cuotas de mercado muestra lo bien que les va a los componentes con plomo: el tamaño del mercado mundial de componentes con plomo alcanzó los 41.100 millones de dólares en 2024. El Grupo IMARC prevé que el mercado crezca hasta los 67.500 millones de dólares en 2033. [*]
En cambio, la tecnología SM, con 5.730 millones de dólares en 2023, tendrá que mantenerse firme para hacerse notar. Una vez más, parece que "los muertos viven más".
Por supuesto, hay razones para ello, que ya fueron criticadas cuando se introdujeron los primeros componentes SM: ¿Las conexiones soldadas de los componentes montados en superficie duran tanto como las de los cableados en sus orificios?
Se comprobó que la calidad era suficiente en muchos aspectos, pero si había demasiado bamboleo (vibraciones), si se sometían a esfuerzos mecánicos repetidos (choques mecánicos) o si tenían que sufrir muchas excursiones térmicas "dramáticas", era mejor utilizar componentes cableados. Como resultado, estos componentes se han asegurado varios campos de aplicación muy importantes.
La tendencia a utilizar componentes cada vez más pequeños para reducir el tamaño de los dispositivos hasta el punto de que los "teléfonos móviles" puedan entregarse a los niños pequeños está resultando contraproducente en cierto modo. Los componentes diminutos, como los 01005, que actualmente causan furor, apenas pueden colocarse sobre la pasta de soldadura con dedos temblorosos. Para aplicar la pasta en las superficies de contacto y colocar el componente de forma que se eviten con fiabilidad los numerosos errores posibles se necesitan máquinas caras, que una empresa pequeña y chapucera no puede permitirse. En consecuencia, esto se deja en manos de las grandes empresas que, además, pueden contratar personal para hacer frente a los problemas que aquí se plantean [1]. Por lo tanto, para todos aquellos que disponen de mucho espacio en sus aparatos (¿domésticos?), este paso no merece la pena.
Dado que la tecnología de agujeros pasantes existe desde hace más de cincuenta años, los distintos pasos del proceso resultan familiares a la mayoría de las empresas. La evaluación de la calidad de las vías, el roscado de los componentes a mano (¡todavía muy extendido!) o con máquinas y robots, y después la soldadura por ola y la comprobación de todo es en gran medida rutinaria y la llevan a cabo en muchas empresas pequeñas amas de casa que tienen fotos de sus nietos sobre la mesa.
El enfoque PiP (pin in paste) es algo más exótico, ya que utiliza el proceso de reflujo que el conjunto tiene que pasar de todos modos porque la mayoría de los componentes se han colocado en la superficie (montaje mixto). Aquí se plantean dos cuestiones principales: a) cómo introducir suficiente pasta en los orificios y b) cómo evitar que la pasta se salga durante el montaje y se pierda.
Método Pin-in-paste
El cálculo de la cantidad de pasta depende en gran medida de las especificaciones del chapado de los orificios pasantes y de la forma de los cables de conexión: ¿redondos o planos, rectangulares o cuadrados? Por suerte, hay algunos genios de las matemáticas que pueden proporcionar al usuario las fórmulas necesarias para el cálculo.
El paso de la pasta depende de la velocidad de enhebrado y aún más de la consistencia de la pasta seleccionada. Las patas redondeadas o puntiagudas pueden dar menos problemas que las de extremos planos. Además, no debe tambalearse durante el transporte, ni un traslado accidentado de una cinta transportadora a la siguiente debe provocar que los componentes, a menudo altos, vuelquen.
Lo que nos lleva automáticamente a la idea de la reparación. Con los componentes 01005, las reparaciones suelen quedar descartadas en gran medida, sobre todo si deben realizarse a mano, como suele ser el caso. Internet está lleno de consejos favorables, pero la producción a gran escala tiende a centrarse en lograr tasas de error bajas. Con los componentes cableados, no basta con utilizar un soldador caliente para eliminar el fallo, existe una amplia gama de equipos que pueden ayudar. Además, los componentes cableados se adaptan mejor al tamaño humano que los componentes más pequeños de la categoría SM.
La gente olvida que los ahora populares sistemas de soldadura selectiva han evolucionado a partir de las máquinas de reparación. En lugar de PiP, las juntas de soldadura que quedan tras la soldadura por reflujo pueden producirse a menudo con estos dispositivos en montajes mixtos. Sin embargo, las diez o veinte máquinas de soldadura selectiva al final de algunas líneas de producción indican que el diseño del montaje deja mucho que desear. Los directivos y diseñadores quizá deberían hacer un curso de DfM (Design for Manufacturing), porque aunque esto perjudicaría a los pobres fabricantes de máquinas, reduciría drásticamente los costes y sobre todo los índices de error.
Esto no significa que los fabricantes de placas de circuito impreso tengan que deshacerse de sus magníficas taladradoras, porque los agujeros en las placas de circuito impreso seguirán existiendo sin duda durante mucho tiempo. Si hay que taladrar más agujeros en los instrumentos de viento es una cuestión discutible.
Componentes pasivos de las series 0603, 0201 y 01005
Pasta empujada
Referencias
[*] www.imarcgroup.com/through-hole-passive-components-market (recuperado: 16/06/2025).
[**] Yu Wang, Michael Olorunyomi, Martin Dahlberg, Zoran Djurovic, Johan Anderson y Johan Liu, 'Process and pad design optimisation for 01005 passive component surface mount assembly', Soldering & Surface Mount Technology Volume 19, No. 1, 2007, p. 35 (Recuperado: 16.06.2025).
Bibliografía
[1] Sjef van Gastel y Claudia Mallok; '01005-SMD-Chips verarbeiten Bei einem Abstand von 60 µm sind 01005-Komponenten produktionsgeeignet'; Elektronik Praxis; 2009.
[2] Vatsal Shah et al; Process Development for 01005 Lead-Free Passive Assembly: Stencil Printing; Speedline and Indium Corp 2006.
[3] Vamsi Gajula; 'How to solder components on PCB by using through hole reflow process; 33 digital we days'; 23 de abril de 2024.
[4] Ross B. Berntson et al; 'Through-Hole Assembly Options for Mixed Technology Boards'; IPC Printed Circuits Expo; SMEMA Council APEX ; Designers Summit 04.
