A solda desempenha um papel central na montagem de tudo, de smartphones a controles industriais, formando fortes conexões elétricas e mecânicas entre componentes e placas de circuito impresso (PCBs).
Este guia oferece uma visão geral simples para iniciantes, incluindo o que é a solda, o que o fluxo faz e as formas mais comuns de solda. Saiba como os técnicos usam esses materiais em processos de montagem de eletrônicos, como solda por onda, solda por refluxo e solda manual.
O que é Solder?
A solda é uma liga metálica usada para unir duas ou mais superfícies metálicas. Geralmente consiste em um metal de base, como o estanho, combinado com prata, cobre, bismuto, chumbo ou outros metais elementares.
Projetada para derreter em uma temperatura relativamente baixa, a solda permite a união de diferentes superfícies metálicas sem derreter essas superfícies ou danificar outros materiais próximos, como componentes de placas de circuito. Quando resfriada, a solda forma uma forte ligação elétrica e mecânica.
Na fabricação de produtos eletrônicos, os técnicos geralmente usam solda para conectar componentes a uma placa de circuito impresso (PCB). Isso pode ser feito por meio de solda por onda, solda manual ou robótica, ou por impressão de pasta de solda.
Solda na fabricação de eletrônicos
A solda para fabricação de produtos eletrônicos está disponível em várias formas, cada uma delas projetada para processos específicos. As formas mais comuns incluem:
- Barra de solda: Uma peça sólida, retangular ou em forma de lingote de liga metálica, principalmente para aplicações de solda por onda.
- Fio de solda: Um carretel de fio que geralmente contém um núcleo de fluxo para aplicações de solda manual e solda robótica.
- Pasta de solda: Uma mistura de liga de solda em pó e um meio de fluxo com consistência de pasta para aplicações de tecnologia de montagem em superfície (SMT).
O que é Flux?
Mencionamos a palavra fluxo na seção anterior. Fluxo é uma substância que anda de mãos dadas com as ligas de solda no processo de soldagem. É um agente químico de limpeza usado para melhorar a qualidade e a confiabilidade da junta de solda.
O fluxo remove os óxidos das superfícies metálicas e evita a oxidação adicional durante o aquecimento, criando uma barreira protetora. Ele também permite que a solda derretida flua suavemente e se una de forma eficaz.
Existem três tipos principais de produtos químicos de fluxo:
- Os fluxos à base de colofônia são mais comuns em aplicações militares e aeroespaciais. Os técnicos geralmente precisam limpar os resíduos deixados por esses fluxos após a soldagem das placas usando limpadores especiais.
- Os resíduos de fluxo solúveis em água também precisam de limpeza, mas são projetados para serem limpos com um simples enxágue com água.
- Os fluxos sem limpeza são os mais populares no setor. Como o nome indica, o resíduo deixado por esses fluxos não precisa ser limpo. Ele foi projetado para que possa ser deixado sem causar problemas de confiabilidade elétrica. No entanto, alguns usuários ainda optam por limpar os resíduos de fluxo no clean, e há produtos químicos de limpeza especiais projetados para esse processo também.
O fluxo também vem em várias formas. As formas mais comuns incluem fluxo líquido, fluxo de núcleo e fluxo em pasta ou pegajoso. O fluxo líquido geralmente vem em jarras e tem aparência transparente. É usado principalmente na soldagem por onda, em que é espumado ou pulverizado em uma placa de circuito antes da soldagem.
O fluxo de núcleo é um fluxo espesso, semelhante a uma pasta, que corre ao longo do centro do fio de solda com núcleo. Os técnicos o utilizam principalmente em aplicações de solda manual e solda robótica
O fluxo em pasta ou fluxo pegajoso é um fluxo espesso em forma de pasta que pode variar de esbranquiçado a âmbar escuro/marrom na aparência. O fluxo forma a base para a pasta de solda, mas também está disponível por conta própria para manter os componentes no lugar durante outros processos.
Barra de solda e fluxo líquido na soldagem por onda
A soldagem por onda é um processo de alta velocidade para montagens de furos passantes, em que a onda solda os condutores dos componentes (inseridos em furos na PCB) pelo lado inferior. Nesse método, a barra de solda sólida é derretida em uma panela aquecida para criar uma onda permanente de solda derretida. As máquinas primeiro revestem as montagens com fluxo líquido, depois pré-aquecem e passam sobre a onda, que toca apenas a parte inferior da placa.
A solda derretida não danifica a placa ou os componentes devido ao rígido controle do processo. Os aquecedores aquecem gradualmente a placa antes que ela atinja a onda, e o tempo de exposição é curto. A solda adere somente às almofadas de metal expostas e aos condutores dos componentes devido à tensão superficial e à atividade do fluxo. Os técnicos usam principalmente a soldagem por onda para grandes produções de PCBs com muitos componentes de furo passante, como fontes de alimentação ou controles industriais.
Soldagem com arame: Processos manuais e automatizados
O fio de solda, geralmente com núcleo de fluxo, é uma forma versátil que os técnicos usam para montagem manual, retrabalho ou automação seletiva. Na soldagem manual, o técnico aplica o fio diretamente na junta com um ferro de solda aquecido, para obter um controle preciso sobre onde e quanta solda é depositada. O fluxo incorporado limpa as superfícies à medida que a solda derrete, ajudando-a a se unir às almofadas de metal e aos condutores.
A soldagem automatizada com fio utiliza equipamentos programáveis, como braços robóticos com pontas de solda, para realizar juntas consistentes e repetíveis para produção de alto ou médio volume. Esse método é ideal quando apenas determinados pontos em uma placa exigem solda ou quando componentes de furo passante são usados juntamente com peças de montagem em superfície.
A soldagem com fio oferece flexibilidade e controle, tornando-a o método preferido para protótipos, reparos e construções complexas ou de baixo volume.
Soldagem com pasta de solda
A tecnologia de montagem em superfície (SMT) é o método mais comum de montagem de eletrônicos modernos. Em vez de inserir os cabos dos componentes em orifícios, os componentes SMT são colocados diretamente nas almofadas na superfície da placa de circuito impresso. Para criar conexões elétricas e mecânicas, os fabricantes usam pasta de solda, uma mistura espessa de liga em pó e fluxo.
Os técnicos aplicam a pasta usando um processo de impressão por estêncil. Eles colocam um estêncil de aço inoxidável com recortes alinhados à placa na parte superior, e um rodo empurra a pasta, preenchendo as aberturas. Quando o estêncil é removido, depósitos precisos de pasta de solda permanecem nas almofadas.
Em seguida, uma máquina pick and place coloca os componentes sobre a pasta, e a pegajosidade da pasta os mantém na posição. Em seguida, um técnico envia a placa para um forno de refluxo. Esse forno aquece gradualmente a montagem, derretendo a solda e formando juntas permanentes à medida que ela esfria. A solda SMT permite montagens compactas e de alta densidade com excelente repetibilidade e é essencial para a maioria dos produtos eletrônicos industriais e de consumo modernos.
Saiba mais
Se você quiser saber mais sobre a solda e o processo de soldagem, confira a seção adicional AIM Solder postagens de blog bem como nossa coleção de documentos técnicos.
