A soldagem é uma etapa indispensável no processo. Processo de montagem de PCBA soldagem por onda fixa os componentes às placas de circuito impresso de forma firme. Existem dois métodos populares de soldagem usados na indústria de PCBs: soldagem por onda e soldagem por refluxo. Ambos têm o mesmo propósito, mas aplicações e princípios de funcionamento diferentes. Compreender as diferenças entre eles e qual tipo de soldagem usar em cada cenário é fundamental. Neste blog, compararemos esses dois métodos, discutiremos suas vantagens e desvantagens e ajudaremos você a escolher o processo certo para as suas necessidades de montagem de PCBs.
Soldagem por onda versus soldagem por refluxo: principais diferenças em resumo
A seguir, uma breve comparação dessas duas abordagens antes de entrarmos em detalhes:
| Aspecto | Soldadura em onda | Soldadura por refluxo |
| Tipo de Componente | Principalmente componentes THT | Componentes SMT (com THT seletivo) |
| Método de aquecimento | Contatos de solda por onda fundida na parte inferior da placa de circuito impresso | Curva de aquecimento controlada dentro do forno de refluxo |
| Precisão | Mais baixo; adequado para cabos maiores. | Maior precisão; ideal para montagem SMT de passo fino. |
| Volume de produção | Muito eficiente para grandes lotes de THT. | Excelente para montagem SMT de alto volume. |
| Uso frente e verso | Limitado (principalmente de um lado só) | Amplamente utilizado; ideal para montagem em superfície (SMT) de dupla face. |
| Custo do equipamento | Abaixe | Mais alto |
| Aplicativos ideais | Placas de alimentação, conectores, montagens simples | Eletrônicos de consumo de alta densidade, IoT, telecomunicações |
Agora que entendemos as principais diferenças entre a soldagem por onda e a soldagem por refluxo, vamos analisar mais detalhadamente como cada processo funciona. Começaremos com a soldagem por onda.
O que é solda por onda?
A soldagem por onda fixa componentes a uma placa de circuito impresso usando uma onda de solda fundida. À medida que a placa passa sobre a onda, a solda flui por baixo e reveste os terminais dos componentes, criando conexões seguras. Este método é especialmente eficiente para a produção em massa de placas com componentes de montagem em furo.
O processo de soldagem por onda
A soldagem por onda envolve 4 etapas e vamos analisá-las uma por uma.
1. Pulverização de fluxo
O primeiro passo é aplicar o fluxo nos componentes que precisam ser soldados. As principais funções do fluxo são remover os óxidos superficiais e prevenir a oxidação durante o processo de soldagem, o que ajuda a solda a aderir corretamente ao metal.
2. Pré-aquecimento
Os PCBs passam por um túnel de calor em um palete ao longo de uma corrente semelhante a uma correia transportadora. Isso é necessário para ativar o fluxo e realizar o pré-aquecimento.
3. Soldagem por onda
À medida que a temperatura continua a subir, a pasta de solda derrete e se torna líquida. Isso resulta em uma onda de solda que se espalha pela placa e permite que os componentes se unam firmemente a ela.
4. Resfriamento
O perfil de soldagem por onda se adapta à curva de temperatura. A curva começa a despencar após a temperatura atingir seu pico na etapa de soldagem por onda. Isso é conhecido como "zona de resfriamento". Podemos montar a placa com sucesso após resfriá-la à temperatura ambiente.
Prós da soldagem por onda
- Alto rendimento: A soldagem por onda é um processo de alto rendimento porque tem a capacidade de soldar vários componentes ao mesmo tempo, sendo, portanto, aplicável na produção em massa.
- Forte ligação mecânica: A soldagem por onda cria juntas de solda fortes e confiáveis, adequadas para componentes submetidos a alta tensão mecânica.
- Custo-benefício para grandes volumes: Uma vez configurado, o processo de soldagem por onda oferece custos unitários muito baixos, tornando-o ideal para produção em larga escala.
Contras da soldagem por onda
- Compatibilidade limitada de componentes: a soldagem por onda não é adequada para todos Componentes PCB, pois alguns componentes podem não suportar a alta temperatura da onda de solda.
- Precisão limitada: É difícil controlar a onda de solda com precisão, o que pode causar inconsistências na qualidade da solda, como pontes de solda, e danificar componentes sensíveis.
O que é solda por refluxo?
A soldagem por refluxo é um processo amplamente utilizado na indústria eletrônica para unir componentes. componentes de montagem em superfície (SMDs) para placas de circuito impresso. Utiliza aquecimento controlado para derreter a pasta de solda, criando conexões elétricas e mecânicas confiáveis entre os componentes e a placa.
Processo de solda por refluxo
Antes de iniciar a soldagem propriamente dita, os componentes devem ser posicionados na placa. Essa preparação inclui duas etapas. Na primeira etapa, a pasta de solda é aplicada com precisão em cada ilha de solda por meio de um estêncil. Na segunda etapa, utilizamos máquinas de pick and place para posicionar os componentes nas ilhas. A soldagem por refluxo propriamente dita só começa após a conclusão dessas etapas de preparação.
O processo de soldagem por refluxo consiste em quatro etapas:
Pré-aquecimento
O pré-aquecimento é crucial para a fabricação de PCBs de alta qualidade. Ele tem duas funções principais durante a soldagem por refluxo: permite que a montagem da PCB atinja facilmente a temperatura necessária e obtenha o perfil térmico desejado; e evapora o solvente volátil presente na pasta de solda. Se não for realizado corretamente, o solvente residual pode causar defeitos como respingos de solda ou vazios.
Imersão Térmica
Durante o aquecimento gradual, a temperatura continua a subir a uma taxa controlada. Esta etapa ativa o fluxo na pasta de solda, que remove os óxidos das superfícies metálicas e as prepara para a soldagem. Também garante que toda a placa atinja uma temperatura uniforme, evitando o aquecimento irregular que poderia causar deformações ou juntas de solda de má qualidade.
Soldadura por refluxo
Esta etapa envolve a temperatura máxima de todo o processo. A temperatura máxima permite a fusão e o refluxo da pasta de solda. O controle da temperatura é crucial no processo de soldagem por refluxo. Se a temperatura estiver baixa, pode impedir o refluxo da pasta de solda, enquanto que, se estiver alta, pode danificar a placa ou os componentes SMT.
Por exemplo, a BGA Existem muitas bolas de solda que derretem durante a soldagem por refluxo. Se não atingirmos a temperatura ideal de soldagem, essas bolas podem derreter de forma irregular e os BGAs podem sofrer com o retrabalho.
Resfriamento
Ao atingirmos a temperatura máxima, o conjunto entra na fase de resfriamento. O resfriamento leva à solidificação da pasta de solda e os componentes são fixados permanentemente aos seus contatos na placa.
Vantagens da soldagem por refluxo
- Alta precisão: Os perfis de aquecimento e resfriamento na soldagem por refluxo são controlados com precisão, o que resulta em juntas de solda confiáveis e de alta qualidade.
- Ideal para placas de alta densidade: a soldagem por refluxo é capaz de lidar com PCBs complexos, montados com componentes SMD pequenos e densos.
- Compatível com automação: O processo integra-se facilmente com linhas de montagem automatizadas, reduzindo custos de mão de obra e melhorando a consistência.
Contras da soldagem por refluxo
- Não é adequado para terminais de furo passante: A soldagem por refluxo é adequada apenas para componentes SMD e não consegue soldar componentes tradicionais de furo passante de forma eficaz.
- Menor resistência mecânica nos pontos de tensão: Comparadas à soldagem por onda, as juntas de solda feitas pelo processo de refluxo são menos estáveis mecanicamente. Portanto, não são ideais para componentes que precisam suportar alta tensão física, vibração ou manuseio frequente.
Para saber mais sobre soldagem por refluxo, confira nosso outro blog: Soldagem por refluxo em PCB
Soldagem por onda versus soldagem por refluxo: como escolher?
A soldagem por onda e a soldagem por refluxo são técnicas eficazes de soldagem durante o processo de montagem de placas de circuito impresso (PCBs). Mas como escolher a mais adequada para o seu projeto de PCB?
Primeiramente, considere os tipos de componentes necessários para seus projetos de PCB. Se a placa de circuito impresso utiliza principalmente componentes de montagem em superfície (SMD), a soldagem por refluxo é a melhor opção. No entanto, se você trabalha principalmente com componentes de furo passante (PTH) ou componentes que precisam suportar forte tensão mecânica, a soldagem por onda é a escolha ideal.
Para projetos com tecnologias mistas que incluem componentes SMD e componentes de montagem em furo, recomenda-se o uso de ambas. Monte primeiro os componentes SMD e, em seguida, utilize soldagem por onda ou soldagem seletiva para montar os componentes de montagem em furo restantes.
Além disso, considere outros fatores, como volumes de produção, custos de investimento em equipamentos e requisitos de precisão. A soldagem por refluxo se destaca na produção SMT automatizada e de alto rendimento, enquanto a soldagem por onda continua sendo mais eficiente e econômica para placas com alta concentração de THT.
Em resumo, não existe um processo universalmente superior, apenas aquele que melhor se adapta aos seus projetos de PCB e às suas necessidades de produção. Antes de tomar uma decisão, analise todos esses fatores para escolher o método mais adequado.
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Perguntas frequentes sobre soldagem por onda e soldagem por refluxo
P1: Qual é a principal diferença entre soldagem por onda e soldagem por refluxo?
A soldagem por refluxo derrete a pasta de solda em um forno, enquanto a soldagem por onda conecta as peças usando uma onda de solda fundida.
Q2: Qual é a vantagem da soldagem por onda em comparação com a soldagem manual?
A soldagem por onda apresenta diversas vantagens em relação à soldagem manual: melhor aderência da solda, processamento mais rápido, maior repetibilidade do processo, menos erros humanos, etc.
Q3: É possível montar uma placa de circuito impresso usando soldagem por onda e por refluxo?
Claro. Em projetos de PCBs com tecnologia mista, é comum usar técnicas de soldagem por onda e por refluxo para montar os componentes.
Q4: A que temperatura ocorre o refluxo da solda?
As temperaturas de refluxo normalmente variam de 230 a 260 °C para solda sem chumbo e de 210 a 240 °C para solda com chumbo.
