10 Dicas de solda
Por Maureen Brown –Engenheira de serviço técnico, Kester Solder
1) Comece com o material certo
a) Sempre use as melhores ferramentas e materiais de montagem disponíveis.
Há sempre inovações de novos produtos a serem consideradas também.
Por exemplo, a pasta de solda mais recente pode facilitar o trabalho de um engenheiro SMT
. As inovações de novos produtos podem resultar em tempos ociosos mais longos
ou tempos de relaxamento/recuperação. A resiliência ambiental e
a vida útil estendida são outras áreas de melhoria. Robustez de perfil e
impressão de alta velocidade também foram incorporadas em novos
produtos de pasta de solda.
b) Não hesite em fazer um “show down” para comparar produtos
ou equipamentos. Se você começar com as ferramentas corretas, haverá
é maior a probabilidade de o resultado final ser favorável.
2) Armazenamento e Manuseio
a) Quando você conseguir o material certo, trate-o bem. A tecnologia atual
permite que a pasta de solda fechada seja armazenada em
condições de temperatura ambiente. No entanto, a melhor prática de fabricação é refrigerar
a pasta de solda ao recebê-la. A pasta de solda é uma mistura de
fluxo de pasta e pó de solda. Essencialmente, o fluxo é um produto químico que
remove os óxidos metálicos e promove o espalhamento da solda.
Quando o fluxo e o metal são misturados para fazer pasta de solda, o fluxo
removerá os óxidos de metal conforme descrito. Para retardar esta reação
e prolongar a vida útil da pasta de solda, deve-se
refrigerado. Quando a pasta de solda é necessária, deve-se permitir
que ela aqueça até a temperatura ambiente naturalmente. É melhor
remover a pasta de solda da geladeira 18 a 24 horas antes
do uso programado. Acelerar esse processo colocando a
pasta de solda no forno de refluxo ou em um ambiente quente é fortemente
desencorajado. Aquecer a pasta de solda rapidamente alterará as
propriedades físicas e poderá promover defeitos como queda
e formação de pontes. Por último, ao trabalhar com cartuchos ou seringas de
pasta de solda, guarde-os na vertical com as pontas para baixo.
3) Teste da bola de solda
a) A pasta de solda foi recebida e
deixada na doca de recebimento durante um
fim de semana quente. É ruim? a solda
pasta foi deixada no
chão de fábrica por um tempo desconhecido. É
bom? Um dos melhores
testes relacionados ao desempenho para julgar a usabilidade
da pasta de solda é um
teste de bola de solda modificado. Este teste é muito simples
e revela muitas informações
sobre o estado da
pasta de solda. Dispense um pequeno ponto de
pasta de solda em um substrato não soldável e reflua. Substratos não soldáveis
são cerâmica, vidro e FR-4. O depósito de pasta de solda
após o refluxo deve formar uma grande bola de solda com uma poça de
fluxo. Isso indica que o fluxo é ativo o suficiente para efetivamente
remover a oxidação da superfície do pó de solda e permitir
a solda para refluir e coalescer para formar uma única bola. Se a umidade
estiver presa no interior ou a pasta de solda for
armazenada e manuseada incorretamente, a solda pode formar uma bola com inúmeras
bolas menores em uma fração do tamanho na poça de fluxo. Isso
indica que, se a pasta de solda for usada para montagem, os defeitos
são eminentes. (Veja a Figura 1.)
4) Perfil
a) O perfilamento não é a
tarefa mais empolgante na montagem eletrônica,
mas ajuda a
reduzir possíveis defeitos. Todos
os perfis de refluxo consistem em uma
zona de reaquecimento, zona de imersão,
zona de refluxo e zona de resfriamento
. Cada uma dessas zonas
é importante para uma
junta de solda bem-sucedida ser
formado. A manipulação de qualquer
uma dessas zonas alterará a
integridade e a aparência de
uma junta de solda.
b) A zona de pré-aquecimento é definida
na extremidade inferior pela
temperatura ambiente e na extremidade superior por aproximadamente
140-150ºC. O principal objetivo disso é remover o
veículo solvente do depósito de pasta de solda. A taxa de rampa é bastante
rápida e não deve exceder as recomendações do fabricante do componente
de 2,5-3,0ºC/seg. Se
a taxa de rampa for maior, os componentes
podem sofrer choque térmico,
o empenamento da placa pode ser induzido
e a pasta de solda pode
cair. Quando a zona de pré-aquecimento termina, a
zona de imersão começa. A zona de imersão é
comumente limitada por 150ºC e
a temperatura liquidus da liga,
para Sn63Pb37 a temperatura liquidus
é 183ºC. A zona de imersão
Figura 1: tem duas funções principais. O primeiro é
o teste de bola de solda
À medida que a indústria continua se afastando da
tecnologia de orifícios passantes, a tecnologia de montagem em superfície (SMT) tornou-se
a técnica de montagem em massa mais popular em eletrônica.
SMT oferece novos desafios e aventuras para os engenheiros conquistarem
. A indústria disponibilizou inúmeros
recursos para uma soldagem bem-sucedida para SMT. Considere estas
sugestões para superar obstáculos.
Exemplo
preferido
24 DE SETEMBRO DE 2000 INSIDELINE
para equalizar termicamente
a montagem, e o
segundo é para ativar
o fluxo. Ativar o
fluxo essencialmente permite
que o fluxo de pasta
“esfregue quimicamente” a
oxidação da superfície dos
acabamentos da superfície
da placa de circuito impresso
e dos componentes, bem como o pó de solda
para promover a umectação. Isso é feito em aproximadamente
60 a 90 segundos. Em seguida é a zona de refluxo. A zona de refluxo é comumente
caracterizada quando o pó de solda muda de fase
de um sólido para um líquido (também conhecido como o tempo acima do liquidus
temperatura da liga). A temperatura máxima é
de cerca de 30-40ºC acima da temperatura liquidus da liga. O principal
objetivo da zona de refluxo é formar uma http://improvehearingnaturally.com ligação metalúrgica entre
os condutores do componente, a solda e as terras na
placa de circuito impresso. O tempo excessivo dentro da zona de refluxo pode levar
a juntas escuras, opacas e granulosas. Tempo insuficiente dentro da
zona de refluxo pode resultar em interconexões fracas. A última é a zona de resfriamento
. A zona de resfriamento começa quando a liga solidifica. A temperatura
do conjunto não deve diminuir muito rapidamente; isso
pode levar a choque térmico dos componentes. Novamente, siga as
recomendações do fabricante do componente.
5) Compatibilidade
a) Não tente misturar e combinar químicas de fluxo. Use todos os produtos No Clean
ou todos os produtos solúveis em água. Os fluxos
químicos solúveis em água são muito ativos por natureza em comparação com
as formulações No Clean. Devido a esta diferença inerente, os operadores
podem ser atraídos para produtos de fluxo solúveis em água. Os fluxos químicos No Clean
são projetados para ter resíduos não condutores
e não corrosivos, enquanto os fluxos químicos solúveis em água
são condutores e corrosivos. Se um fluxo solúvel em água fosse usado
em uma montagem No Clean, isso seria um importante
problema de confiabilidade para a montagem e deveria ser resolvido imediatamente.
Qualquer resíduo resultante do uso de fluxos solúveis em água deve
ser completamente removido do conjunto.
6) Sugestões de impressão
a) A impressão é o primeiro processo na montagem de montagem em superfície. Algumas
sugestões gerais de impressão são oferecidas para reduzir defeitos e
otimizar o rendimento. O diâmetro do cordão da pasta de solda deve
ter aproximadamente o mesmo tamanho de diâmetro de um charuto (cerca de
0,5 pol. de diâmetro). Quando o rodo estiver deslizando pelo estêncil,
a pasta de solda na frente do rodo deve rolar.
Isso ajudará no preenchimento e nivelamento adequados das aberturas
com pasta de solda, além de obter
depósitos de pasta de solda consistentes. As pastas de solda tradicionais requerem amassamento para estabelecer
um bom rolo, enquanto as formulações atuais não possuem
este atributo. O entupimento das aberturas é outro problema
dentro do processo de impressão que é uma causa raiz comum para
muitos defeitos. Fórmulas inovadoras de pasta de solda são liberadas de forma limpa
da parede das aberturas do estêncil. A pasta de solda aderindo
e secando nas aberturas reduz a quantidade de pasta
transferida ou depositada, resultando em maior ocorrência de defeitos
na forma de insuficientes ou abertos.
7) Evite umidade e
situações de alta temperatura
a) A pasta de solda pode ser uma mistura delicada de vários produtos químicos para
produzir uma reologia e consistência específicas. Flutuações ambientais severas
irão alterar as propriedades físicas, como viscosidade e
aderência. Quando a umidade começa a subir acima de 60-70% UR, a
pasta de solda pode reter ou absorver a umidade, o que diminuirá
a aderência e promoverá a formação de bolas de solda. Uma indicação comum será
a pasta de solda grudada no rodo e formando uma cortina
em vez de se soltar do rodo. Por outro lado,
se a umidade estiver abaixo de 25-35% UR, a pasta de solda secará
rapidamente e a vida útil do estêncil diminuirá, resultando em
refugo adicional. Se a pasta de solda secar, as aberturas no
estêncil também ficarão facilmente entupidas. Atividade, aderência e viscosidade são
todas propriedades da pasta de solda que são alteradas à medida que as
condições ambientais chegam a extremos, e a tendência é adicionar
algo para a pasta de solda para reviver o material. Isso é
fortemente desencorajado. A pasta de solda não reage da mesma
maneira e é imprevisível com adições. Se a
instalação de fabricação for propensa a essas condições adversas, certifique-se de que a
pasta de solda selecionada seja robusta; reveja a dica nº 1. Formulações recentes
de pasta de solda são projetadas para serem resilientes ao ambiente.
8) Aplicações de refluxo de dupla face
a) Como a indústria eletrônica é impulsionada por produtos finais que são
mais leves, mais rápidos e mais baratos, as
aplicações de refluxo de dupla face estão aumentando. Esta aplicação pode ser simplificada
com algumas dicas úteis. Uma dica comum é inclinar o lado superior
pré-aquecedores do forno de refluxo ligeiramente mais quentes do que os
pré-aquecedores inferiores. Isso direcionará mais calor para a parte superior
do conjunto do que para a parte inferior. Ao tentar fazer isso, o
gradiente de temperatura não deve exceder mais de 15-20ºC, caso
o forno não consiga se estabilizar. Se esta ponta for usada, a mesma
liga pode ser usada para ambos os lados da montagem. Ao refluir
o segundo lado da montagem, pode ser necessário colar
os componentes para que não caiam da montagem.
9) Solução de problemas
a) Conforme aumenta a experiência com um processo específico, os defeitos serão
reduzidos e um especialista surgirá. Existem muitas maneiras de
encontrar a causa raiz de um defeito ou falha. Liste as possibilidades
e eventualmente isole o problema. Empregue
técnicas organizadas de solução de problemas para resolver o problema rapidamente. Envolva
outros departamentos para facilitar o processo de solução de problemas. A engenharia
e a solução de problemas geralmente são bem realizadas com
equipes que funcionam bem.
10) Assistência
a) Não tenha medo de pedir ajuda. Existem várias
fontes para solução de problemas, solução de problemas e
fóruns de perguntas gerais disponíveis. A comunidade de montagem eletrônica
é um grupo útil e muito informativo. Os fornecedores de solda têm
engenheiros de serviço técnico disponíveis para responder a perguntas.
Outra fonte muito boa são os fóruns. Os fóruns baseados na Internet
através da Surface Mount Technology Association (SMTA)
e do Institute for Interconnecting and Packaging Electronic
Circuits (IPC) consistem de profissionais e consultores da indústria
que estão ansiosos para compartilhar experiências.