Soldagem SMD refere-se ao processo de soldagem de componentes eletrônicos de montagem em superfície em placas de circuito impresso. À medida que os dispositivos eletrônicos e PCBs se tornaram cada vez menores, o uso de Componentes SMD disparou no design de circuitos. O tamanho minúsculo dos componentes SMD permite uma densidade de componentes muito maior nas placas de circuito e permite a miniaturização da eletrônica moderna. Contudo, sua pequena área ocupada também cria alguns desafios únicos para montagem e soldagem. Neste guia, veremos as principais ferramentas, o processo passo a passo para soldar adequadamente componentes SMD, e as melhores práticas de retrabalho de soldagem SMD.
Ferramentas de solda SMD
A soldagem de dispositivos de montagem em superfície requer algumas ferramentas especializadas para lidar com componentes minúsculos e fazer juntas de solda de precisão. Aqui estão alguns dos itens essenciais que você precisa:
Ferro de soldar – Um ferro de soldar de ponta fina na faixa de potência de 15 a 30 W é ideal para trabalhos SMD. Pontas tão pequenas quanto 0,5 mm podem ser usadas. Recursos de controle de temperatura ajudam a evitar superaquecimento.
Pasta de solda – A pasta de solda consiste em uma mistura de liga de solda em pó e creme de fluxo. Ele permite que a solda seja aplicada com precisão às almofadas SMD antes que os componentes sejam colocados.
Microscópio – Um microscópio estéreo ou lupas são indispensáveis para inspecionar pequenas juntas de solda e posicionamento de componentes. Um microscópio com ampliação de 20x a 40x é típico.
Pinças – Pinças de ponta fina permitem manuseio e posicionamento precisos de componentes SMD tão pequenos quanto 0201 ou 01005 tamanhos (0.25mm x 0,125 mm). Pinças antiestáticas são preferidas.
Soldar Helping Hands - Ferramentas manuais com lentes de aumento permitem o posicionamento de PCBs com as mãos livres sob um microscópio durante a soldagem.
Estêncil–Estênceis PCB são folhas de metal finas cortadas a laser com um padrão de aberturas que corresponde ao layout da placa de solda da PCB. Para aplicar pasta de solda, o estêncil é alinhado ao PCB e a pasta é exibida nas almofadas através das aberturas do estêncil. O uso de um estêncil permite a aplicação precisa e eficiente da pasta de solda antes da colocação do componente SMD.
Jigs – Os gabaritos ajudam a posicionar as placas em um ângulo que melhora a visibilidade e o acesso às juntas de solda sob os componentes durante a soldagem manual.
Ferramentas de sugador de solda/dessoldagem – Ferramentas de vácuo especializadas são usadas para remover ou retrabalhar juntas de solda e componentes de dessoldagem para trabalhos de reparo.
O processo de soldagem SMD
Agora vamos percorrer o processo completo passo a passo para ver a soldagem SMD em ação:
- Prepare o PCB limpando-o completamente para remover quaisquer detritos ou oxidação que possam estar presentes. Além disso, aplique fluxo em todas as almofadas SMD usando uma caneta de fluxo antes de soldar. Pré-estanhar as almofadas é outra boa opção que vale a pena considerar antes de começar.
- Posicione e fixe com segurança o PCB sob/sobre o microscópio em uma ferramenta de ajuda, certificando-se de prender a prancha com pinças jacaré para mantê-la estável e evitar movimentos. E ajuste o ângulo da prancha conforme necessário para obter a melhor visualização e acesso.
- Selecione cuidadosamente o componente necessário usando uma pinça, verificando novamente se sua orientação está correta, e aplique fluxo aos eletrodos/condutores dos componentes antes da colocação, se necessário.
- Coloque o componente alinhado com o correspondente Almofadas PCB sob a ampliação do microscópio, tomando cuidado para alinhar com precisão o componente, e realinhar se necessário.
- Com o componente alinhado, solde primeiro um de seus fios para ancorar o componente no lugar e permitir o reposicionamento, se necessário.
- Assim que a primeira pista for aderida, solde os fios restantes trabalhando a partir do fio preso, e aplicando o ferro de solda para formar uma boa junta em cada fio.
- Quando terminar de soldar todos os cabos, inspecione minuciosamente cada junta de solda sob ampliação para verificar se há curtos-circuitos ou pouca umidade que exijam retrabalho, refluxar ou reaquecer quaisquer juntas questionáveis.
- Após a conclusão da soldagem, use álcool isopropílico e uma escova ou cotonetes para limpar quaisquer resíduos de fluxo restantes.
Dicas a seguir durante o processo de soldagem
- Use a temperatura efetiva mais baixa do ferro de solda para evitar danificar componentes sensíveis.
- Mantenha a ponta de solda limpa entre as juntas para garantir uma ótima transferência de calor para a junta.
- Aplique solda apenas o suficiente para formar um filete adequado em cada junta. Solda insuficiente ou em excesso pode levar a conexões não confiáveis.
- Observe o fluxo e a umidade da solda e reaplique o fluxo ou as almofadas de pré-estanho, se necessário.
- Evite tocar ou bater no PCB até que todas as juntas de solda tenham esfriado e endurecido.
- Inspecione visualmente por baixo de componentes como BGAs e QFNs, se possível.
- Pegar Prevenção de ESD etapas como pulseiras e tapetes de aterramento.
- Trabalhe sistematicamente do centro para fora ou de componentes pequenos para componentes maiores.
- Mantenha as almofadas frias evitando o calor prolongado em um local para evitar o levantamento das almofadas ou danos à PCB.
As melhores práticas de retrabalho de soldagem SMD
Retrabalhar a soldagem de dispositivos de montagem em superfície é um processo delicado, mas uma habilidade essencial para Reparação de placas de circuito impresso e modificação. Embora muito cuidado deva ser tomado, é possível dessoldar e substituir componentes SMD com sucesso sem causar danos à placa. Aqui estão algumas práticas recomendadas para retrabalhar a solda SMD:
- Use uma estação de retrabalho de qualidade com controle preciso de temperatura e fluxo de ar para evitar superaquecimento.
- Limpe completamente a área da placa e aplique fluxo antes de dessoldar.
- Pré-aqueça cuidadosamente os componentes circundantes antes de tentar remover o SMD.
- Empregue ferramentas de dessoldagem adequadas, como pavio de solda e bombas de vácuo, para remover a solda com segurança.
- Limpe completamente as almofadas e confirme se não há resíduos antes de soldar novamente.
- Alinhe com precisão o novo componente e verifique três vezes a orientação.
- Solde os pinos individualmente com o mínimo de calor para evitar o levantamento das almofadas.
- Inspecione todas as juntas sob ampliação para ver se há umidade adequada e sem pontes.
- Teste funcionalmente as placas após o trabalho para confirmar que os reparos foram concluídos.
- Mantenha os procedimentos seguros de ESD e dê tempo para resfriamento.
- Mantenha a documentação detalhada do processo de retrabalho para referência futura.
- Siga as orientações do fabricante e procure aconselhamento quando necessário.
Pensamentos finais
A soldagem SMD pode parecer assustadora no início devido ao trabalho com juntas e componentes ridiculamente pequenos. Mas com alguma prática, as ferramentas certas, e seguindo uma técnica sólida, você pode soldar com sucesso componentes de praticamente qualquer tamanho. Com os componentes de montagem em superfície ficando cada vez menores e as placas mais densamente compactadas, aprender habilidades de soldagem SMD está se tornando uma obrigação para qualquer iniciante em PCB e amadores de eletrônica.
