A técnica de soldagem adequada e a qualidade da solda são a salvação de qualquer fabricação e montagem de PCBs. Se você gosta de eletrônica, deve saber que a solda é basicamente uma técnica para unir dois metais usando um terceiro metal ou liga. Na fabricação de PCBs eletrônicos, montagem e retrabalho, os metais a serem unidos são os condutores dos componentes eletrônicos (thru-hole ou SMD) com as trilhas de cobre no PCB. A liga usada para unir esses dois metais é a solda, que é basicamente estanho-chumbo (Sn-Pb) ou estanho-cobre-prata (Sn-Ag-Cu). A solda de estanho-chumbo é chamada de solda com chumbo por causa do chumbo presente, enquanto a solda de estanho-prata-cobre é chamada de solda sem chumbo porque não há chumbo presente nela. A solda é derretida usando uma máquina de solda por onda ou um forno de refluxo ou um ferro de solda normal e esta solda fundida é então usada para soldar os componentes eletrônicos no PCB. Uma PCB ou placa de circuito impresso após a montagem de componentes eletrônicos é chamada PCA ou conjunto de circuito impresso.
Poucos outros termos, como brasagem e soldagem, são frequentemente associados à soldagem . Mas deve-se lembrar que soldar, brasar e soldar são diferentes umas das outras. A soldagem é feita usando solda enquanto a brasagem é feita usando um metal de adição com temperatura de fusão menor. Na soldagem, o metal base também se funde enquanto une dois metais, enquanto este não é o caso da soldagem e brasagem.
A qualidade da solda e a técnica de solda decidem a vida e o desempenho de qualquer equipamento eletrônico, aparelho ou gadget.
Flux - Tipos e Papel do Fluxo na Soldagem
O Flux desempenha um papel vital em qualquer processo de soldagem e fabricação e montagem de PCBs eletrônicos. O fluxo remove qualquer óxido e impede a oxidação de metais e, portanto, ajuda na melhor qualidade de soldagem. No processo de montagem de placas eletrônicas, o fluxo remove qualquer óxido das trilhas de cobre no PCB e óxidos dos condutores dos componentes eletrônicos. Estes óxidos são a maior resistência em boa soldagem e, removendo esses óxidos, os fluxos desempenham um papel muito importante aqui.
Existem basicamente três tipos de fluxo usados na eletrônica:
Fluxo tipo R - Estes fluxos são não-ativados e são usados onde há menos oxidação.
Fluxo Tipo RMA - Estes são Flux Ativamente Suave Rosin. Esses fluxos são mais ativos que os fluxos do tipo R e são usados em locais onde há mais oxidação.
RA Type Flux - Estes são Fluxo Ativado por Rosin. Estes são fluxos muito ativos e são usados em locais com muita oxidação.
Alguns dos fluxos disponíveis são solúveis em água. Eles se dissolvem na água sem poluição. Também existem No-Clean Flux, que não requerem limpeza após o processo de soldagem.
O tipo de fluxo a ser utilizado na soldagem depende de vários fatores, como tipo de PCB a ser montado, tipo de componentes eletrônicos utilizados, tipo de máquina de solda e equipamentos utilizados e o ambiente de trabalho.
Solda - Tipos e Papel da Solda na Soldagem
Solda é a vida e o sangue de qualquer PCB. A qualidade da solda usada durante a soldagem e a montagem do PCB determinam a vida eo desempenho de qualquer máquina, equipamento, eletrodoméstico ou dispositivo eletrônico.
Solda
Diferentes ligas de solda estão disponíveis, mas as reais são aquelas que são eutéticas. A solda eutética é aquela que funde exatamente à temperatura de 183 graus Celsius. Uma liga de estanho e chumbo na ração 63/37 é eutética e, portanto, a solda estanho-chumbo 63/37 é chamada de solda eutética. Soldas não eutéticas não mudam de sólido para líquido a 183 graus Celsius. Eles podem permanecer semi-sólidos a esta temperatura. A liga mais próxima à solda eutética é o estanho-chumbo na proporção 60/40. A solda favorita para fabricantes de eletrônicos tem sido 63/37 por anos. É stilly amplamente utilizado em todo o mundo.
Como o chumbo é prejudicial ao meio ambiente e aos seres humanos, a União Européia tomou a iniciativa de banir o chumbo da eletrônica. Foi decidido se livrar do chumbo de componentes eletrônicos e de solda. Isso deu origem a outra forma de solda chamada solda sem chumbo. Esta solda é chamada livre porque não há chumbo nela. As ligas de solda sem chumbo derreterão em torno de 250 ° C (482 ° F), dependendo de sua composição. A liga livre de chumbo mais comum é estanho / prata / cobre na proporção Sn96.5 / Ag3.0 / Cu0.5 (SAC). A solda sem chumbo também é chamada de solda “sem chumbo”.
Formas de solda:
A solda está disponível em várias formas:
Fio
Barra de solda
Pré-formas de solda
Pasta De Solda
Bolas de solda para BGA
Componentes eletrônicos
Existem dois tipos de componentes eletrônicos - ativo e passivo.
Componentes eletrônicos
Componentes ativos são aqueles que possuem ganho ou direcionalidade. Por exemplo, transistores, circuitos integrados ou CIs, portas lógicas.
Componentes eletrônicos passivos são aqueles que não possuem ganho ou direcionalidade. Eles também são chamados de elementos elétricos ou componentes elétricos. Por exemplo, resistores, capacitores, diodos, indutores.
Novamente, os componentes eletrônicos podem estar no furo de SMD (Surface Mount Devices ou Chips).
Empresas Eletrônicas
Como as empresas eletrônicas são as que fazem toda a soldagem e fabricação de PCB, elas não podem ser ignoradas aqui. Algumas das principais empresas de eletrônicos são: Apple, Cisco, Texas Instruments, Fujitsu, Mitsubishi Electric, TCL, Bharat Electronics Limited, Siemens, Philips.
Ferramentas e equipamentos necessários para a soldagem
Como explicado acima, a soldagem pode ser feita das 3 formas:
Solda por onda: A solda por onda é feita para produção em massa. Os equipamentos e as matérias-primas necessárias para a soldagem por onda são: máquina de solda por onda, barra de solda, fluxo, verificadores de refluxo, testador de imersão, fluxadores de pulverização, controlador de fluxo.
Solda de refluxo: A solda de refluxo é feita para produção em massa e é usada para soldagem de componentes SMD no PCB. Os equipamentos e matéria-prima necessários para a soldagem por refluxo são: Forno de refluxo , Verificador de refluxo , impressora de estêncil , pasta de solda, fluxo.
Solda manual: A solda manual é feita na produção em pequena escala e no reparo e retrabalho do PCB. Equipamentos e matérias-primas necessárias na solda manual - ferro de solda, estação de solda, solda, pasta de solda, fundição de ferro ou dessolda, pinça, pote de solda, sistema de ar quente, pulseiras, absorvedor de fumaça, eliminador de estática, pistola de aquecimento , ferramentas de pick-up, formadores de chumbo, ferramentas de corte, microscópios e lupas, esferas de solda, caneta de fluxo, trança de desoldering ou pavio, bomba de desoldering ou sppon, caneta de casaco, material esd.
BGA Soldering: Outra forma de componentes eletrônicos são BGA ou Ball Grid Array. Eles são componentes especiais e precisam de solda especial. Eles não têm nenhuma pista, em vez disso, usaram bolas de solda usadas sob o componente. Como as esferas de solda devem ser colocadas sob o componente e soldadas, a soldagem da BGA torna-se uma tarefa muito difícil. A solda BGA precisa de sistemas de solda e retrabalho BGA e bolas de solda.
Soldadura em onda
Máquina De Solda De Onda
Uma máquina de solda por onda pode ser de diferentes tipos, adequada para solda por onda com chumbo e solda por onda sem chumbo, mas todas elas têm o mesmo mecanismo. Existem três zonas em qualquer máquina de solda por onda -
Zona de pré-aquecimento - Esta zona pré-aquece o PCB antes da soldagem.
Zona de fluxo - Esta zona pulveriza o fluxo para o PCB.
Zona de solda - A zona mais importante onde há solda fundida.
Também pode haver uma quarta zona chamada limpeza do fluxo após a soldagem ser feita.
Processo de solda por onda:
Um transportador continua se movendo pela planta. Os funcionários inserem componentes eletrônicos no PCB que seguem em frente no transportador. Uma vez que todos os componentes estejam no lugar, o PCB move-se para a máquina de solda por onda passando pelas diferentes zonas. Ondas de solda no banho de solda soldam os componentes e o PCB sai da máquina onde é testado para qualquer defeito possível. Se houver algum defeito, algum trabalho de retrabalho / reparo é feito usando solda manual.
Soldadura por refluxo
Forno de refluxo
Solda de refluxo usa SMT (Surface Mount Technology) para soldar SMD (Surface Mount Devices) no PCB. Na soldagem Reflow há quatro estágios - pré-aquecimento, imersão térmica, refluxo e resfriamento.
Neste processo, a pasta de solda é impressa na pista da placa de circuito onde o componente deve ser soldado. A impressão da pasta de solda pode ser feita usando um dispensador de pasta de solda ou através de impressoras de stencils. Esta placa com pasta de solda e componentes da pasta é então passada através de um forno de refusão onde os componentes são soldados ao largo. A placa é então testada para qualquer defeito e, se houver algum defeito, o retrabalho e o reparo são feitos com sistemas de ar quente.
Mão de solda
A solda manual é feita basicamente para fabricação ou reparo em pequena escala e retrabalho.
Mão de solda
A solda manual para componentes através de furos é feita usando um ferro de solda ou uma estação de solda.
A soldagem manual de componentes SMD é feita usando Lápis de Ar Quente ou Sistemas de Retrabalho de Ar Quente. A soldagem manual de componentes através de furos é mais fácil do que a solda manual de SMDs.
Pontos-chave para lembrar enquanto solda:
A soldagem é realizada aquecendo rapidamente as partes metálicas a serem unidas, e então aplicando um fluxo e uma solda nas superfícies de acoplamento. A junta de solda acabada liga metalurgicamente as partes formando uma excelente conexão elétrica entre os fios e uma forte junção mecânica entre as partes metálicas. O calor é aplicado com um ferro de solda ou outro meio. O fluxo é um produto de limpeza químico que prepara as superfícies quentes para a solda fundida. A solda é uma liga de baixo ponto de fusão de metais não ferrosos.
Mantenha sempre a ponta revestida com uma fina camada de solda.
Use fluxos que sejam suaves, mas que ainda forneçam uma junta de solda forte.
Mantenha a temperatura o mais baixa possível, mantendo a temperatura suficiente para soldar rapidamente uma junta (2 a 3 segundos no máximo para solda eletrônica).
Combine o tamanho das dicas ao trabalho.
Use uma ponta com o menor alcance possível para máxima eficiência.
Métodos de solda a mão SMD:
Método 1 - Pin by pin Usado para: componentes de dois pinos (0805 caps & res), pitches> = 0.0315 ″ em Small Outline Package, (T) QFP e SOT (Mini 3P).
Método 2 - Flood e sugar Usado para: arremessos <= 0.0315="" ″="" em="" small="" outline="" package="" e="" (t)="">
Método 3 - Pasta de solda Utilizada para pacotes BGA, MLF / MLA; onde os pinos estão por baixo da peça e inacessíveis.
O BGA ou o Ball Grid Array é um tipo de embalagem para PCBs montados na superfície (onde os componentes são realmente 'montados' ou afixados na superfície da placa de circuito impresso). Um pacote BGA simplesmente se parece com uma bolacha fina de material semicondutor que possui componentes de circuito em apenas uma face. O pacote Ball Grid Array é chamado assim porque é basicamente uma matriz de bolas de liga metálica dispostas em uma grade. Estas BGA Bolas são normalmente Estanho / Chumbo (Sn / Pb 63/37) ou Estanho / Chumbo / Prata (Sn / Pb / Ag)
RoHS: Restrição de Substâncias Perigosas [chumbo (Pb), mercúrio (Hg), cádmio (Cd), cromo hexavalente (CrVI), bifenilos polibromados (PBB) e éteres difenílicos polibromados (PBDE).]
REEE: Resíduos de Equipamentos Elétricos e Eletrônicos.
Solda sem chumbo: solda sem chumbo (Pb).
Sem chumbo está tomando impulso rápido em todo o mundo após as diretivas da UE (União Europeia) para limpar chumbo (veneno) de solda eletrônica, considerando seus efeitos para a saúde e ambientais.
Haverá, sem dúvida, um momento em que você precisará remover a solda de uma junta: possivelmente para substituir um componente defeituoso ou fixar uma junta seca. A maneira usual é usar uma bomba de dessoldagem.
A eletricidade estática ou ESD é uma carga elétrica que está em repouso. Isto é criado principalmente por um desequilíbrio de elétrons que permanecem em uma superfície específica ou no ar ambiente. O desequilíbrio de elétrons (em todos os casos, é causado pela ausência ou excesso de elétrons), portanto, causa um campo elétrico que é capaz de influenciar outros objetos à distância.
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