4 técnicas de solda de PCB que você precisa conhecer

Placas de circuito impresso (PCBs) constituem o coração dos dispositivos e aparelhos eletrônicos. Os comandos que fazem o dispositivo ou aparelho funcionar são executados no PCB. Para que isso aconteça, o circuito deve ser concluído conectando os componentes usando o processo de soldagem.

A soldagem conecta dois componentes em um PCB, derretendo um metal de adição conhecido como solda para criar uma ligação entre os dois pontos. Assim, a solda pode ser considerada a cola que une os componentes elétricos na placa. É importante notar que a solda também se refere ao processo pelo qual o metal de adição é derretido para criar a conexão.

A solda tem um ponto de ebulição mais baixo do que as peças de metal que unem. Por esta razão, a soldagem envolve o aquecimento das peças metálicas a serem unidas com um ferro de solda e a colocação da solda no metal aquecido para derretê-lo.

A solda que conecta as extremidades de uma placa PCB pode ser feita de materiais diferentes. Por muito tempo, o estanho e o chumbo foram usados como ligas eutéticas (estanho 63% e chumbo 37%) ou em uma combinação 60/40. Recentemente, as diretrizes e padrões de segurança direcionaram a substituição do chumbo por outros metais menos tóxicos. Isso inclui zinco, prata, cádmio, alumínio e bismuto.

Soldar é uma habilidade fundamental no contexto da eletrônica. Como o funcionamento ideal de dispositivos eletrônicos e eletrodomésticos depende da solidez de um PCB, uma solda adequada é vital. Isso significa técnicas de soldagem de PCB especializadas para máxima eficiência.

Para apreciar melhor as técnicas de soldagem, é importante entender as etapas principais em uma tarefa simples de soldagem de PCB.

4 passos rápidos para soldagem PCB

A conexão dos componentes de um circuito usando solda pode ser explicada nestas quatro etapas simples:

Etapa 1: montagem dos materiais

A soldagem usa várias ferramentas e materiais. Eles incluem:

  • O ferro de soldar: Uma ferramenta manual em forma de caneta ou pistola que é conectada a uma tomada CA e é usada para aquecer as duas extremidades que serão unidas com a solda. O ferro de solda aquece até uma temperatura extremamente alta para permitir que as duas extremidades sejam aquecidas o suficiente para derreter a solda. O ferro pode transportar entre 15-30 watts ajustáveis de acordo com a necessidade.
  • A solda: é a liga de metal que é aquecida para criar uma ligação entre duas extremidades e pode ser feita de materiais diferentes, conforme discutido na seção anterior.
  • A esponja: como a solda aquecida adere facilmente à ponta do ferro de soldar, a esponja é um material importante no processo de soldagem. Permite ao eletricista limpar a ponta do ferro e garantir a transmissão consistente do calor.
  • O suporte do ferro de soldar: serve como um dispositivo de retenção para o ferro de solda quente, evitando queimaduras ou incêndios acidentais.
  • A terceira mão: um par de pinças de crocodilo que ajudam o soldador a segurar as peças a serem trabalhadas e a evitar o contato direto com as peças de metal aquecidas.
  • A estação de solda: um kit com um ferro de soldar embutido e uma fonte de alimentação constante que controla o fluxo de energia e permite que você mantenha suas ferramentas em um só lugar.

Etapa 2: Estanhagem

O estanho envolve o pré-revestimento das duas extremidades sendo ligadas com solda para tornar a ligação mais forte e duradoura. Ele fornece uma superfície lisa para o fluxo da solda derretida, tornando a ligação mais lisa e uniforme.

Etapa 3: Solda

Uma vez que as pontas são preparadas, o ferro de solda é usado para aquecer as pontas que então derretem a solda para criar a ligação. Uma boa colagem tem um formato de cone liso e qualquer coisa diferente requer limpeza cortando o excesso de solda ou mesmo removendo e dessoldando quando a colagem dá resultados ruins. Isso deve ser feito quando o vínculo esfriar.

Etapa 4: acabamento

Isso pode ser considerado uma arrumação. Envolve:

Com essas etapas em mente, é mais fácil apreciar as várias técnicas de soldagem.

Quais são as técnicas de soldagem de PCB?

As técnicas de soldagem respondem a? Como? questão do processo de soldagem. Embora as técnicas de soldagem de PCB possam ser consideradas como uma referência ao que acontece em cada uma das etapas acima do processo de soldagem, estamos considerando os diferentes métodos usados no processo geral de soldagem. Esses métodos são determinados pelo tipo de mão de obra utilizada (manual ou máquina) e pelas técnicas empregadas em cada um dos processos de soldagem à base de máquina. Aqui estão quatro das técnicas de soldagem de PCB mais comuns.

Técnica 1: solda por onda

Esta técnica é usada na produção em massa. Os componentes dos orifícios do circuito são inseridos através de orifícios feitos nos PCBs. O processo começa com a disposição das placas no carrinho de solda e passando-as sobre uma seção de pulverização de fluxo que limpa os componentes e as trilhas de cobre de quaisquer depósitos de óxido.

O carrinho com as placas rola sobre uma zona de pré-aquecimento. O pré-aquecimento evita choques térmicos quando as placas são eventualmente soldadas com as ondas de solda derretida. Na seção de soldagem, uma bomba forma ondas de solda que soldam os componentes conforme as placas passam pela solda derretida.

Terminada a soldagem, a limpeza é feita com solventes e água deionizada para eliminar qualquer resíduo de fundente. Se o fluxo sem limpeza for usado, esta etapa será ignorada e a qualidade do PCB será testada. Se passar no teste de qualidade, a placa está pronta para ser utilizada no dispositivo ou aparelho a que se destina. Uma placa que registra uma falha no teste é retrabalhada para corrigir quaisquer erros

Técnica 2: solda manual

Para soldar um único PCB, processos industriais como soldagem por onda podem não ser necessários. A soldagem manual também é considerada quando a soldagem é feita para fins de reparo ou para placas de pequeno porte que não exigem muito trabalho. O processo usa os materiais apresentados anteriormente (ferro de solda, fio de solda, pinças de crocodilo, suporte de ferro de solda, esponja e estação de solda).

De um? Como fazer? abordagem, o processo de soldagem envolve estas etapas rápidas:

  • Coloque a placa sobre uma mesa ou bancada de trabalho e ao lado dela o outro material e ferramentas de que você precisará para o trabalho de soldagem.
  • Conecte o ferro de solda e verifique se ele está quente. Não teste com os dedos.
  • Com o ferro de soldar em uma das mãos e a solda na outra, aqueça as pontas de metal a serem unidas e coloque o fio na ponta de metal quente para que derreta e escorra para fazer a junção.
  • Uma vez que a ligação é criada, remova a solda e o ferro de solda e espere que a ligação esfrie.
  • Depois de esfriar, remova qualquer solda extra para deixar a ligação lisa.
  • Quando todas as juntas estiverem feitas e resfriadas, teste a qualidade e faça os reparos necessários.

Técnica 3: soldagem por refluxo

Esta técnica também é usada para produção em massa de PCB para soldar componentes de Dispositivo de Montagem em Superfície (SMD) na Tecnologia de Montagem em Superfície (SMT). O método usa um forno de refluxo, pasta de solda, verificador de refluxo e impressora de estêncil.

Durante o processo de soldagem por refluxo, os PCBs são passados na primeira câmara conhecida como zona de pré-aquecimento. As placas são aquecidas gradualmente para evitar danos quando se movem para a próxima zona conhecida como zona de absorção térmica. Essa zona expõe as placas a altas temperaturas para garantir que os componentes estejam no calor necessário no momento em que chegam à zona de refluxo. Na zona de refluxo, as temperaturas são aumentadas acima do ponto de fusão e a pasta de solda é derretida em uma forma líquida para soldar os componentes nas placas. Isso explica por que o processo de refluxo às vezes é conhecido como? Tempo acima do liquidus? ou? tempo acima do refluxo.? Assim que a solda estiver concluída, as placas são passadas para a zona de resfriamento para permitir que a solda solidifique nas juntas.

Técnica 4: solda seletiva

A soldagem seletiva é a técnica usada para soldar seletivamente componentes eletrônicos em uma placa que não está completamente montada. Uma máquina de solda seletiva é alimentada com um programa que contém os detalhes da obra e a solda é feita automaticamente.

Existem várias opções nesta técnica. Aquele que se refere ao processo de soldagem por onda é conhecido como Soldagem por Onda de Abertura Seletiva. Nesta opção, os componentes da placa que não precisam de soldagem são cobertos com solda que pode ser facilmente removida e as placas são passadas pela máquina de solda por onda para soldar os componentes desejados da placa.

Uma segunda opção na soldagem seletiva é a solda seletiva a laser. Nesta técnica. Um laser de diodo é usado para soldar componentes na placa seguindo um processo pré-programado que indica onde a solda deve ser feita e onde não deve.

Em suma

Quando se fala em soldagem manual, os passos usados podem ser considerados como as técnicas de soldagem de PCB. No entanto, existem vários métodos de soldagem auxiliados por máquina que podem ser lidos como variações do processo e das técnicas de soldagem de PCB.