A soldagem por refluxo é amplamente utilizada na fabricação de conjuntos de PCB. Ela proporciona uma soldagem consistente para a grande variedade de componentes e tamanhos de pads necessários. Além disso, é muito fácil de controlar e monitorar. As indústrias utilizam a soldagem por refluxo há muitos anos na fabricação de conjuntos de PCB. Neste guia, explicaremos o que é soldagem por refluxo, como esse processo crítico funciona, os defeitos comuns da soldagem por refluxo e a compararemos com a soldagem por onda. Vamos continuar lendo.
O que é solda por refluxo?
A soldagem por refluxo é um método usado para fixar componentes de montagem em superfície a uma placa de circuito impresso. O processo começa com a aplicação de pasta de solda nas áreas designadas na placa de circuito impresso. Em seguida, os componentes são colocados sobre a pasta e o conjunto é aquecido em um forno de refluxo. Quando a temperatura aumenta, a pasta de solda derrete, criando fortes conexões elétricas e mecânicas entre os componentes e as placas de circuito.
Benefícios do uso de solda por refluxo
A soldagem por refluxo permite o processamento simultâneo de múltiplas conexões. Isso evita a desconexão de fios enquanto você solda os fios vizinhos. A soldagem por refluxo também melhora a qualidade da placa de circuito impresso resultante e oferece muitos outros benefícios, como:
- Melhor molhabilidade de juntas de solda e componentes montados em superfície.
- Soldagem melhorada de uma grande variedade de componentes eletrônicos.
- Integridade da junta aprimorada para aplicações eletrônicas cruciais.
- Descoloração reduzida da placa.
- Eliminação de resíduos de fluxo carbonizados em elementos de aquecimento e placas.
- Formação reduzida de neblina branca da oxidação de resina ou fluxo de estanho
- Desempenho otimizado de pastas de baixo resíduo e não limpas.
- Maior flexibilidade do processo para acomodar uma ampla variedade de condições operacionais.
Processo de soldagem por refluxo na fabricação de PCB: 6 etapas envolvidas
A etapa de soldagem por refluxo na fabricação de PCBs envolve diversas etapas. Vamos discuti-las uma a uma.
Pasta de solda
Primeiro, aplicamos a pasta de solda na placa. Aplicamos apenas nas áreas que precisam de solda. Fazemos isso usando uma máquina de pasta de solda e uma máscara de solda. Depois de aplicar a pasta de solda, podemos passar para a próxima etapa.
Escolha e coloque
Após a aplicação da pasta de solda, podemos então posicionar os componentes. Normalmente, utilizamos uma máquina automatizada para a coleta e posicionamento dos componentes. Isso ocorre porque o posicionamento manual não é viável devido ao grande número de componentes e à precisão necessária. No entanto, é necessário manusear os componentes com cuidado.
Preaquecer
Precisamos aproximar as placas da temperatura necessária de forma constante. Se a taxa de aquecimento for muito alta, os componentes ou a placa sofrerão danos devido ao estresse térmico. Além disso, se a taxa de aquecimento for muito alta, o estresse térmico não permitirá que algumas áreas da placa atinjam a temperatura necessária. Por outro lado, se a taxa de aquecimento for muito lenta, a placa inteira pode não atingir a temperatura necessária.
Banho térmico
Assim que a temperatura da placa atingir a temperatura desejada, iniciamos a próxima etapa. Isso geralmente é conhecido como "Imersão Térmica". É aqui que mantemos a placa na temperatura desejada. Fazemos isso por três motivos:
• Para garantir que, caso haja alguma área que não tenha atingido a temperatura necessária, seja possível fazê-lo nesta etapa.
• Para remover voláteis e solventes de pasta de solda.
• Para ativar o fluxo.
Refluxo
A etapa de refluxo é a etapa do processo de soldagem em que atingimos a temperatura mais alta. Nesta etapa, a solda derrete e cria as juntas de solda necessárias. O fluxo ativado realiza a ligação metalúrgica, reduzindo a tensão superficial na junção dos metais envolvidos. Isso permite que as esferas de pó sejam soldadas para que derretam e se combinem.
Resfriamento
Precisamos resfriar as placas após a etapa de refluxo de forma que não exerça tensão sobre os componentes. É possível evitar o choque térmico nos componentes e a formação excessiva de intermetálicos utilizando uma taxa de resfriamento adequada. Usamos principalmente a faixa de temperatura de 30 a 100 °C para resfriar as placas. Essa faixa de temperatura cria uma taxa de resfriamento rápida, o que pode ajudar a criar um tamanho de grão muito fino. Isso permite que a solda forme uma junta mecânica sólida.
Defeitos comuns de soldagem por refluxo que devem ser observados
Como qualquer processo de fabricação, a soldagem por refluxo apresenta defeitos. Analisaremos brevemente alguns defeitos comuns da soldagem por refluxo e como evitá-los.
Respingos de solda
Respingos de solda ocorrem quando a pasta de solda gruda na máscara de solda formando padrões confusos. Esses respingos são causados pelo uso inadequado do agente fundente. Também podem ser causados pela presença de poluentes na superfície das placas. Eles podem ser evitados com o uso de uma quantidade suficiente de agente fundente e devem ser evitados a todo custo, pois podem causar curto-circuito.
Saltos de solda
Uma falha de solda é uma junta de solda que não é devidamente umedecida com solda. Isso acontece quando a solda não consegue alcançar uma área de contato, resultando em um circuito aberto. Isso ocorre devido a deslizes na fase de fabricação ou projeto. Você deve distribuir a pasta de solda uniformemente para evitar falhas de solda.
Bola de solda
Bolas de solda são um defeito comum na soldagem por refluxo. São pequenas esferas de pasta de solda que se fixam a uma superfície de resina, condutor ou laminado. Isso pode ocorrer por diversos motivos, como baixa faixa de temperatura de refluxo, uso de componentes eletrônicos enferrujados, aplicação inadequada de pasta de solda e projeto de PCB inadequado.
Soldado faminto
Uma junta carente de solda é aquela que não possui quantidade suficiente de solda para formar uma conexão viável. Isso geralmente resulta de aquecimento insuficiente, o que pode levar à quebra de todo o circuito. Às vezes, uma junta carente de solda funciona normalmente no início, mas acaba falhando à medida que começam a surgir rachaduras. Você pode consertar uma junta carente de solda simplesmente reaquecendo a junta e adicionando mais pasta de solda.
As pessoas costumam confundir juntas carentes de solda com falhas de solda. No entanto, elas não são a mesma coisa. Falhas de solda são aquelas juntas onde a solda não alcança nada ou não consegue formar uma conexão mecânica devido à má umectação. Uma junta carente de solda é aquela em que a quantidade de solda é insuficiente para formar uma conexão elétrica.
Lápide
O defeito "tombstone" em placas de circuito impresso ocorre quando um dos lados de um componente se desprende da ilha de solda. A solda deve iniciar o processo de molhagem aderindo a ambas as ilhas. No entanto, se a solda não conseguir completar o processo de molhagem em uma das ilhas, um dos lados do componente pode inclinar. Isso resulta em uma aparência típica de "tombstone", e essa é a origem do nome desse defeito.
O tombstoning pode ser causado por qualquer coisa que derreta a pasta de solda em uma pastilha antes da outra. Causas típicas são a espessura irregular das trilhas que se conectam à pastilha ou a falta de um projeto de alívio térmico. Se os componentes tiverem um corpo grande, eles podem escorregar na pasta de solda, o que pode fixá-los no formato de um tombstone.
Ponte de solda
O uso de componentes pequenos pode causar diversos problemas, sendo a ponte de solda o mais comum. A ponte de solda ocorre quando duas ou mais juntas de solda se conectam acidentalmente. Isso acontece principalmente devido ao uso de pontas de solda grandes ou largas e à aplicação excessiva de pasta de solda. É frequentemente difícil reparar uma ponte de solda, pois elas podem ser microscópicas. Se não for possível detectá-la, pode ocorrer um curto-circuito, danificando ou queimando os componentes.
Podemos consertar uma ponte de solda segurando o ferro de solda no meio dela. Isso derreterá a solda e poderemos atraí-la para quebrar a ponte. Podemos usar um sugador de solda se a ponte de solda for muito grande.
Almofadas levantadas
Almofadas de solda levantadas são aquelas que se desprendem da superfície de uma placa de circuito impresso (PCB). Isso ocorre principalmente devido ao aquecimento excessivo ou à grande força exercida sobre a junta de solda. É difícil trabalhar com essas almofadas porque elas são bastante delicadas e podem se soltar da superfície. Você deve se esforçar ao máximo para recolocar a almofada na placa de circuito impresso antes de tentar soldá-la.
Soldagem por refluxo vs. soldagem por onda: qual é a diferença?
Existem dois processos diferentes usados para montar um PCB: soldagem por refluxo e soldagem por onda, cada um adequado para diferentes tipos de componentes e necessidades de fabricação.
Na área mais utilizada, a soldagem por refluxo é predominantemente utilizada para a instalação de componentes de montagem em superfície. É um método excelente para componentes pequenos, delicados e de alta densidade.
Por outro lado, a soldagem por onda é um processo convencional para componentes de furo passante, no qual a placa de circuito impresso (PCI) é atravessada por uma onda de solda fundida para soldar os terminais do componente às ilhas da PCI. Embora a soldagem por refluxo proporcione maior precisão para componentes de passo fino, a soldagem por onda é mais eficaz para a produção em larga escala de componentes de furo passante, especialmente quando combinada com a soldagem seletiva para montagens de componentes mistos.
Em uma palavra, ao escolher a técnica de soldagem, o tipo de componentes no PCB, a complexidade da montagem e o volume de produção desejado determinam a escolha desses métodos.
ponto de partida
A soldagem por refluxo é um processo que exige expertise e equipamentos avançados, pois o controle preciso da temperatura e o manuseio cuidadoso são essenciais para garantir juntas de solda resistentes e confiáveis. A configuração correta e técnicos qualificados são essenciais para evitar defeitos e alcançar os melhores resultados. A MOKO Technology possui 8 linhas de montagem automáticas de SMD e uma configuração de soldagem por refluxo de última geração. Com nossa vasta capacidade de produção e técnicos altamente treinados, você pode confiar em nós para lidar com a complexidade da soldagem por refluxo com precisão. Se você não tem os recursos necessários para a soldagem por refluxo adequada de suas PCBs ou simplesmente não quer se dar ao luxo de toda essa sofisticação, entre em contato conosco.
