O que é a soldadura de montagem em superfície?

A soldadura de montagem em superfície é o processo de soldar componentes electrónicos através da aplicação de fluxo na superfície dos componentes. Os componentes de soldadura típicos incluem resistências, condensadores, díodos e indutores, todos eles com dois terminais. Os circuitos integrados, por outro lado, têm mais de duas pernas e um bloco por perna. Ao soldar CIs, as pernas devem ser ligeiramente estanhadas, de preferência a almofada do canto.

Soldadura de montagem em superfície

Ao soldar componentes montados à superfície, deve ter o cuidado de alinhar corretamente os componentes. Por exemplo, os cabos de um microcontrolador TQFP são muito pequenos e requerem uma colocação precisa. Se quiser garantir que a soldadura funciona corretamente, deve primeiro cortar os cabos em excesso.

A soldadura de montagem em superfície requer competências e equipamento especiais. Ao contrário da soldadura convencional, requer um controlo rigoroso da quantidade de calor utilizada. Não é recomendada para componentes de grandes dimensões e componentes de alta tensão. Por estas razões, algumas placas de circuito impresso que utilizam componentes de grandes dimensões requerem uma combinação de técnicas de soldadura de montagem em superfície e de soldadura através de orifícios. Para além disso, a soldadura de montagem em superfície cria ligações mais fracas do que a soldadura através de orifícios, o que nem sempre é adequado para componentes que sofrem uma força enorme.

Apesar do facto de a soldadura de montagem em superfície poder levar a PCBs menos dispendiosas, há muitos problemas envolvidos neste processo. Por exemplo, uma má ligação pode arruinar toda a placa. Para evitar estes problemas, é melhor evitar a pressa ao soldar. Uma boa técnica de soldadura será desenvolvida ao longo do tempo.

Fluxo

O tipo de fluxo que é utilizado na soldadura de montagem em superfície é muito importante, uma vez que afectará grandemente o resultado final. O fluxo ajuda a remover os óxidos das ligações e ajuda na distribuição do calor. Está contido num fio de solda com núcleo de fluxo que flui quando entra em contacto com a ligação quente. Isto evita uma maior oxidação do metal. O fluxo é aplicado de três formas: por pincel, agulha ou caneta de feltro.

O fluxo pode não cumprir os requisitos de soldadura se não for corretamente limpo antes do processo de soldadura. As impurezas no fluxo podem impedir a aderência da solda aos componentes, o que pode resultar numa junta de solda sem humidade. Durante o processo de soldadura, a pasta de solda deve ser reaquecida entre 300 e 350 graus centígrados. Em seguida, a temperatura deve ser ajustada para cerca de 425degF e a solda será derretida.

Soldadura por refluxo

A soldadura por refluxo é um processo de soldadura de montagem em superfície em que a pasta de solda flui para as almofadas da placa de circuito impresso sem sobreaquecimento. Este processo é muito fiável e é ideal para soldar componentes de montagem em superfície com cabos de excelente inclinação. A placa de circuito impresso e os componentes eléctricos devem ser devidamente fixados antes de a pasta de solda ser derretida.

O processo de soldadura por refluxo tem quatro fases básicas. Estas fases são o pré-aquecimento, a imersão térmica, o refluxo e o arrefecimento. Estas etapas são cruciais para formar uma boa junta de solda. Além disso, o calor deve ser aplicado de forma controlada para evitar danos nos componentes e na placa de circuito impresso. Se a temperatura for demasiado elevada, os componentes podem rachar e podem formar-se bolas de solda.

Equipamento de soldadura por refluxo

A soldadura de montagem em superfície é o processo de união de dois artigos através do aquecimento dos mesmos. É diferente da soldadura porque implica um controlo rigoroso da quantidade de calor utilizada. Ao contrário da soldadura, a soldadura de montagem em superfície é efectuada na superfície de uma placa e não através de orifícios. Isto torna o seu fabrico muito mais barato e mais acessível para as empresas produtoras.

O processo de soldadura por refluxo é um processo moroso que requer componentes e PCB de qualidade. Também requer um perfil para garantir que o processo de soldadura é consistente e repetível. No entanto, vale a pena o esforço extra se isso significar produzir placas de circuito de alta qualidade.

Recomendações de temperatura para a soldadura de montagem em superfície

Para evitar o sobreaquecimento ou danos nos componentes, é essencial manter uma gama de temperaturas de soldadura óptima. Para aplicações de montagem em superfície, este intervalo situa-se entre 210 e 260 graus Celsius. Para componentes sem chumbo, recomenda-se uma temperatura mais elevada. Para mais informações, consulte a norma J-STD-020C.

A gama de temperaturas de soldadura é definida pelo perfil de soldadura, que tem em conta a composição dos componentes e da pasta, bem como os componentes que têm massas térmicas elevadas. Antes de iniciar o processo, prepare a placa aplicando pasta de solda. Uma vez feito isto, coloque os contactos corretos na placa. De seguida, insira-a numa máquina de soldar por fase de vapor. O sistema de aquecimento inicia então o processo de soldadura e segue um curso de temperatura pré-definido.

Para soldar um fio sem chumbo, o ferro de soldar deve ser ajustado para pelo menos 600 graus F. Uma vez ajustado para a temperatura adequada, segure a ponta contra o chumbo para permitir que a solda flua em torno do chumbo. Quando a junta de solda estiver formada, deve ter o aspeto de uma ligeira pirâmide. Apare o chumbo, se necessário, mas lembre-se de que remover o excesso de chumbo pode danificar a junta de solda.