Como soldar uma placa de circuito impresso?

Como soldar uma placa de circuito impresso?

Como soldar uma placa de circuito impresso?

Coloque uma pequena quantidade de solda na ponta do soldador, pois isso facilita a transferência de calor. Encoste a ponta do soldador na junção entre o terminal do componente e a “ilha” do circuito impresso. Mantenha a ponta nessa posição e encoste a solda no ponto a ser soldado (e não à ponta do soldador).

Como fazer solda em componentes eletrônicos?

Ligue o seu ferro de solda, caso ele seja ajustável, regule a temperatura para 400ºC. Agora, toque a ponta do ferro de solda no ponto de junção do pad com o terminal do componente, ao mesmo tempo. Você precisa segurar o ferro de solda nessa posição por cerca de 1 ~ 3 segundos no máximo.

Como usar uma placa de circuito?

Primeiramente, para que a placa de circuito impresso funcione adequadamente, é preciso remover todo o excesso de cobre da superfície, criando-se “caminhos” por onde as informações são repassadas entre as partes do equipamento. Por isso, dizemos que as placas de circuito funcionam por meio de um processo subtrativo.

Quando um componente deve ser soldado?

Para facilitar uma futura necessidade de substituição, os transistores de baixa potência devem ser soldados mantendo-se uma distância de 6 a 10 mm entre a parte inferior do componente e a placa de circuito impresso. ... Neste caso, os circuitos integrados só serão instalados nos soquetes após terminada a montagem.

Quando surgiram as placas de circuito impresso?

As placas de circuito impresso tiveram sua origem em 1936 pelas mãos do engenheiro austríaco Paul Eisler, embora a técnica fundamental para o desenvolvimento das PCIs tenha surgido no ano de 1903 com as pesquisas do inventor alemão Albert Hanson.

Qual a solda mais utilizada para a montagem de circuitos?

Para eletrónica e montagem de circuitos, a solda mais utilizada é a que vem em fios de 0,8 a 1,2 mm de espessura e com proporção de estanho-chumbo de 60/40. No fabrico atual dos equipamentos eletrónicos existe a preocupação de evitar o uso de substâncias nocivas ao meio ambiente.

Por que a solda deve ser colocada em contacto direto com a placa?

A solda deve ser colocada em contacto direto com o componente eletrónico a soldar e as pistas. 3-Má soldadura do material e da placa, terminal do componente e PCI pouco aquecidos.

Como as placas passam longe das correntes elétricas?

Guia de solda básica - Como soldar componentes eletrônicos

Guia de solda básica - Como soldar componentes eletrônicos

A técnica de soldagem adequada e a qualidade da solda são a salvação de qualquer fabricação e montagem de PCBs . Se você gosta de eletrônica , deve saber que a solda é basicamente uma técnica para unir dois metais usando um terceiro metal ou liga. Na fabricação de PCBs eletrônicos , montagem e retrabalho , os metais a serem unidos são os condutores dos componentes eletrônicos (thru-hole ou SMD) com as trilhas de cobre no PCB. A liga usada para unir esses dois metais é a solda, que é basicamente estanho-chumbo (Sn-Pb) ou estanho-cobre-prata (Sn-Ag-Cu). A solda de estanho-chumbo é chamada de solda com chumbo por causa do chumbo presente, enquanto a solda de estanho-prata-cobre é chamada de solda sem chumbo porque não há chumbo presente nela. A solda é derretida usando uma máquina de solda por onda ou um forno de refluxo ou um ferro de solda normal e esta solda fundida é então usada para soldar os componentes eletrônicos no PCB. Uma PCB ou placa de circuito impresso após a montagem de componentes eletrônicos é chamada PCA ou conjunto de circuito impresso.

Poucos outros termos, como brasagem e soldagem, são frequentemente associados à soldagem. Mas

Deve-se lembrar que soldar, brasar e soldar são diferentes umas das outras. A soldagem é feita usando solda enquanto a brasagem é feita usando um metal de adição com temperatura de fusão menor. Na soldagem, o metal base também se funde enquanto une dois metais, enquanto este não é o caso da soldagem e brasagem.

A qualidade da solda e a técnica de solda decidem a vida e o desempenho de qualquer equipamento eletrônico, aparelho ou gadget.

Flux - Tipos e Papel do Fluxo na Soldagem

O Flux desempenha um papel vital em qualquer processo de soldagem e fabricação e montagem de PCBs eletrônicos. O fluxo remove qualquer óxido e impede a oxidação de metais e, portanto, ajuda na melhor qualidade de soldagem. No processo de montagem de placas eletrônicas, o fluxo remove qualquer óxido das trilhas de cobre no PCB e óxidos dos condutores dos componentes eletrônicos. Estes óxidos são a maior resistência em boa soldagem e, removendo esses óxidos, os fluxos desempenham um papel muito importante aqui.

Existem basicamente três tipos de fluxo usados na eletrônica:

Fluxo tipo R - Estes fluxos são não-ativados e são usados onde há menos oxidação. Fluxo Tipo RMA - Estes são Flux Ativamente Suave Rosin. Esses fluxos são mais ativos que os fluxos do tipo R e são usados em locais onde há mais oxidação. RA Type Flux - Estes são Fluxo Ativado por Rosin. Estes são fluxos muito ativos e são usados em locais com muita oxidação.

Alguns dos fluxos disponíveis são solúveis em água. Eles se dissolvem na água sem poluição. Também existem No-Clean Flux, que não requerem limpeza após o processo de soldagem.

O tipo de fluxo a ser utilizado na soldagem depende de vários fatores, como tipo de PCB a ser montado, tipo de componentes eletrônicos utilizados, tipo de máquina de solda e equipamentos utilizados e o ambiente de trabalho.

Solda - Tipos e Papel da Solda na Soldagem

Solda é a vida e o sangue de qualquer PCB. A qualidade da solda usada durante a soldagem e a montagem do PCB determinam a vida eo desempenho de qualquer máquina, equipamento, eletrodoméstico ou dispositivo eletrônico.

Diferentes ligas de solda estão disponíveis, mas as reais são aquelas que são eutéticas. A solda eutética é aquela que funde exatamente à temperatura de 183 graus Celsius. Uma liga de estanho e chumbo na ração 63/37 é eutética e, portanto, a solda estanho-chumbo 63/37 é chamada de solda eutética. Soldas não eutéticas não mudam de sólido para líquido a 183 graus Celsius. Eles podem permanecer semi-sólidos a esta temperatura. A liga mais próxima à solda eutética é o estanho-chumbo na proporção 60/40. A solda favorita para fabricantes de eletrônicos tem sido 63/37 por anos. É stilly amplamente utilizado em todo o mundo.

Como o chumbo é prejudicial ao meio ambiente e aos seres humanos, a União Européia tomou a iniciativa de banir o chumbo da eletrônica. Foi decidido se livrar do chumbo de componentes eletrônicos e de solda. Isso deu origem a outra forma de solda chamada solda sem chumbo. Esta solda é chamada livre porque não há chumbo nela. As ligas de solda sem chumbo derreterão em torno de 250 ° C (482 ° F), dependendo de sua composição. A liga livre de chumbo mais comum é estanho / prata / cobre na proporção Sn96.5 / Ag3.0 / Cu0.5 (SAC). A solda sem chumbo também é chamada de solda “sem chumbo”.

Formas de solda:

A solda está disponível em várias formas:

Fio

Barra de solda

Pré-formas de solda

Pasta De Solda

Bolas de solda para BGA

Componentes eletrônicos

Existem dois tipos de componentes eletrônicos - ativo e passivo .

Componentes ativos são aqueles que possuem ganho ou direcionalidade. Por exemplo, transistores, circuitos integrados ou CIs, portas lógicas.

Componentes eletrônicos passivos são aqueles que não possuem ganho ou direcionalidade. Eles também são chamados de elementos elétricos ou componentes elétricos. Por exemplo, resistores, capacitores, diodos, indutores.

Novamente, os componentes eletrônicos podem estar no furo de SMD (Surface Mount Devices ou Chips).

Empresas Eletrônicas

Como as empresas eletrônicas são as que fazem toda a soldagem e fabricação de PCB, elas não podem ser ignoradas aqui. Algumas das principais empresas de eletrônicos são: Apple , Cisco , Texas Instruments , Fujitsu , Mitsubishi Electric, TCL , Bharat Electronics Limited , Siemens , Philips .

Ferramentas e equipamentos necessários para a soldagem

Como explicado acima, a soldagem pode ser feita das 3 formas:

Solda por onda : A solda por onda é feita para produção em massa. Os equipamentos e as matérias-primas necessárias para a soldagem por onda são: máquina de solda por onda, barra de solda, fluxo, verificadores de refluxo, testador de imersão, fluxadores de pulverização, controlador de fluxo. Solda de refluxo: A solda de refluxo é feita para produção em massa e é usada para soldagem de componentes SMD no PCB. Os equipamentos e matéria-prima necessários para a soldagem por refluxo são: Forno de refluxo, Verificador de refluxo, impressora de estêncil , pasta de solda, fluxo. Solda manual : A solda manual é feita na produção em pequena escala e no reparo e retrabalho do PCB. Equipamentos e matérias-primas necessárias na solda manual - ferro de solda, estação de solda, solda, pasta de solda, fundição de ferro ou dessolda, pinça, pote de solda, sistema de ar quente, pulseiras, absorvedor de fumaça, eliminador de estática, pistola de aquecimento , ferramentas de pick-up, formadores de chumbo, ferramentas de corte, microscópios e lupas, esferas de solda, caneta de fluxo, trança de desoldering ou pavio, bomba de desoldering ou sppon, caneta de casaco, material esd. BGA Soldering : Outra forma de componentes eletrônicos são BGA ou Ball Grid Array. Eles são componentes especiais e precisam de solda especial. Eles não têm nenhuma pista, em vez disso, usaram bolas de solda usadas sob o componente. Como as esferas de solda devem ser colocadas sob o componente e soldadas, a soldagem da BGA torna-se uma tarefa muito difícil. A solda BGA precisa de sistemas de solda e retrabalho BGA e bolas de solda.

Soldadura em onda

Uma máquina de solda por onda pode ser de diferentes tipos, adequada para solda por onda com chumbo e solda por onda sem chumbo, mas todas elas têm o mesmo mecanismo. Existem três zonas em qualquer máquina de solda por onda -

Zona de pré-aquecimento - Esta zona pré-aquece o PCB antes da soldagem.

Zona de fluxo - Esta zona pulveriza o fluxo para o PCB.

Zona de solda - A zona mais importante onde há solda fundida.

Também pode haver uma quarta zona chamada limpeza do fluxo após a soldagem ser feita.

Processo de solda por onda:

Um transportador continua se movendo pela planta. Os funcionários inserem componentes eletrônicos no PCB que seguem em frente no transportador. Uma vez que todos os componentes estejam no lugar, o PCB move-se para a máquina de solda por onda passando pelas diferentes zonas. Ondas de solda no banho de solda soldam os componentes e o PCB sai da máquina onde é testado para qualquer defeito possível. Se houver algum defeito, algum trabalho de retrabalho / reparo é feito usando solda manual.

Soldadura por refluxo

Solda de refluxo usa SMT (Surface Mount Technology) para soldar SMD (Surface Mount Devices) no PCB. Na soldagem Reflow há quatro estágios - pré-aquecimento, imersão térmica, refluxo e resfriamento.

Neste processo, a pasta de solda é impressa na pista da placa de circuito onde o componente deve ser soldado. A impressão da pasta de solda pode ser feita usando um dispensador de pasta de solda ou através de impressoras de stencils. Esta placa com pasta de solda e componentes da pasta é então passada através de um forno de refusão onde os componentes são soldados ao largo. A placa é então testada para qualquer defeito e, se houver algum defeito, o retrabalho e o reparo são feitos com sistemas de ar quente.

Mão de solda

A solda manual é feita basicamente para fabricação ou reparo em pequena escala e retrabalho.

A solda manual para componentes através de furos é feita usando um ferro de solda ou uma estação de solda.

A soldagem manual de componentes SMD é feita usando Lápis de Ar Quente ou Sistemas de Retrabalho de Ar Quente. A soldagem manual de componentes através de furos é mais fácil do que a solda manual de SMDs.

Pontos-chave para lembrar enquanto solda:

A soldagem é realizada aquecendo rapidamente as partes metálicas a serem unidas, e então aplicando um fluxo e uma solda nas superfícies de acoplamento. A junta de solda acabada liga metalurgicamente as partes formando uma excelente conexão elétrica entre os fios e uma forte junção mecânica entre as partes metálicas. O calor é aplicado com um ferro de solda ou outro meio. O fluxo é um produto de limpeza químico que prepara as superfícies quentes para a solda fundida. A solda é uma liga de baixo ponto de fusão de metais não ferrosos.

Mantenha sempre a ponta revestida com uma fina camada de solda. Use fluxos que sejam suaves, mas que ainda forneçam uma junta de solda forte. Mantenha a temperatura o mais baixa possível, mantendo a temperatura suficiente para soldar rapidamente uma junta (2 a 3 segundos no máximo para solda eletrônica). Combine o tamanho das dicas ao trabalho. Use uma ponta com o menor alcance possível para máxima eficiência.

Métodos de solda a mão SMD:

Método 1 - Pin by pin Usado para: componentes de dois pinos (0805 caps & res), pitches> = 0.0315 ″ em Small Outline Package, (T) QFP e SOT (Mini 3P). Método 2 - Flood e sugar Usado para: arremessos <= 0.0315="" ″="" em="" small="" outline="" package="" e="" (t)="">=> Método 3 - Pasta de solda Utilizada para pacotes BGA, MLF / MLA; onde os pinos estão por baixo da peça e inacessíveis.

O BGA ou o Ball Grid Array é um tipo de embalagem para PCBs montados na superfície (onde os componentes são realmente 'montados' ou afixados na superfície da placa de circuito impresso). Um pacote BGA simplesmente se parece com uma bolacha fina de material semicondutor que possui componentes de circuito em apenas uma face. O pacote Ball Grid Array é chamado assim porque é basicamente uma matriz de bolas de liga metálica dispostas em uma grade. Estas BGA Bolas são normalmente Estanho / Chumbo (Sn / Pb 63/37) ou Estanho / Chumbo / Prata (Sn / Pb / Ag)

RoHS : Restrição de Substâncias Perigosas [chumbo (Pb), mercúrio (Hg), cádmio (Cd), cromo hexavalente (CrVI), bifenilos polibromados (PBB) e éteres difenílicos polibromados (PBDE).]

REEE : Resíduos de Equipamentos Elétricos e Eletrônicos.

Solda sem chumbo: solda sem chumbo (Pb).

Sem chumbo está tomando impulso rápido em todo o mundo após as diretivas da UE (União Europeia) para limpar chumbo (veneno) de solda eletrônica, considerando seus efeitos para a saúde e ambientais.

Haverá, sem dúvida, um momento em que você precisará remover a solda de uma junta: possivelmente para substituir um componente defeituoso ou fixar uma junta seca. A maneira usual é usar uma bomba de dessoldagem.

A NeoDen fornece soluções de linha de montagem smt completas, incluindo forno de refusão SMT, máquina de solda por onda, máquina pick and place , impressora de pasta de solda , carregador de PCB , descarregador de PCB , montador de chip , máquina SMT AOI , máquina SMT SPI , máquina de raio X SMT, SMT linha de montagem de equipamentos, equipamentos de produção de PCB peças de reposição SMT etc qualquer tipo de máquinas SMT que você pode precisar, por favor entre em contato conosco para mais informações:

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Retrabalho de componentes SMD

Este artigo de 2009 é bastante atual, pois trata de uma tecnologia que predomina em nossos dias em todos os equipamentos eletrônicos comerciais. Nele trata-se do modo como equipamentos que tenham montagem de componentes em superfície (SMT ou SMD) podem ser reparados e mesmo montados.Um artigo importante para os que trabalham na manutenção de equipamentos eletrônicos.

Todos os equipamentos eletrônicos que utilizam placas com a tecnologia de montagem em superfície (SMT) com componentes ultra-miniaturizados (SMD) também precisam de manutenção. O retrabalho, como é denominado o processo de se extrair e recolocar componentes numa placa, quando realizado com estes componentes, exige técnicas e equipamentos especiais. Como este tipo de operação deve ser conhecido de todos os profissionais da eletrônica. Neste artigo damos algumas informações importantes para a manutenção de equipamentos que utilizem componentes SMD.

Antigamente, os invólucros dos componentes tinham apenas finalidade de protegê-lo contra a ação do meio ambiente e servir de sustentação para uma montagem.

Não havia preocupação com o tamanho do componente, e com isso os invólucros eram suficientemente grandes para poderem ser manuseados com facilidade por um profissional de montagem ou reparação.

A evolução das tecnologias mudou tudo isso.

A preocupação cada vez maior com o tamanho dos componentes, dada a necessidade de uma concentração cada vez maior de funções muito complexas, além da possibilidade de se fazer a montagem com máquinas, colocaram o homem de lado.

Os componentes que antes, podiam ser manuseados com facilidade passaram a ter dimensões tão reduzidas que o manuseio da forma tradicional por um profissional humano se tornou muito difícil, conforme podemos observar pela figura 1.

Dimensões dos componentes.

No entanto, se os equipamentos são montados por máquinas, eles são reparados por humanos e o uso de ferramentas comuns como ferros de soldar, pinças e outras ainda devem ser considerados.

Como trocar componentes SMD numa placa de circuito impresso?

Como fazer o "retrabalho" de um equipamento com problemas que utilize componentes para montagem em superfície?

Pode um operador humano comum fazer a substituição segura de componentes SMD numa placa de circuito impresso?

Que tipos de componentes podem ser substituídos numa placa de circuito impresso com tecnologia SMT?

Que ferramentas o profissional tanto de projeto como de manutenção precisa para trabalhar com estes componentes?

É justamente disso que falaremos agora.

Ferramentas de Retrabalho

O primeiro ponto a ser considerado quando se pensa em trocar um componente SMD defeituoso numa placa de circuito impresso é como fazer sua dessoldagem e ressoldagem.

As dimensões minúsculas descartam a possibilidade de se utilizar um soldador convencional.

Desta forma, conforme mostra a figura 2, o que se utiliza para esta finalidade é um soldador com ponta muito fina (1 mm ou mesmo 0,5 mm) com baixíssima potência, normalmente 10 W, para os componentes menores.

Ferro especial de baixíssima potência.

Um segundo ferro de maior potência (entre 15 e 20 W) dotado de uma ponta chata ou em concha serve para dessoldar os pinos de circuitos integrados ao mesmo tempo, conforme mostra a figura 3.

Ferro maior para componentes como CIS

Isso ocorre, por exemplo, no caso das dessoldagens de circuitos integrados com invólucros QFP.

É claro que mesmo numa placa de circuito impresso, podem ser encontrados componentes que estejam montados segundo tecnologia tradicional como, por exemplo componentes discretos (capacitores eletrolíticos e de tântalo) ou mesmo "through hole" como capacitores cerâmicos, mostrados na figura 4.

Capacitores cerâmicos numa placa.

A solda utilizada no retrabalho é a 60/40 com espessura de 1 mm ou mesmo mais fina, de 0,5 mm.

Um outro acessório muito importante no retrabalho é a pinça.

O profissional deve ter uma pinça reta e uma curva, cuja finalidade é posicionar os componentes.

Consideramos ainda a necessidade de fluidos especiais para a solda, já que nem sempre os componentes têm seus terminais limpos com uma facilidade de aderência.

A lente de aumento, preferivelmente a que possui pedestal fixo de modo a manter livres as mãos para o retrabalho é indispensável.

Tipos como a mostrada na figura 5 são recomendados.

Lentes para observar componentes menores.

Na figura 6 temos uma lente tipo "óculos", que também pode ser útil neste tipo de trabalho.

Óculos com lentes de aumento

O álcool isopropílico faz parte do kit de retrabalho servindo para limpar os resíduos dos fluídos usados na soldagem além de fazer a limpeza do local de trabalho.

Uma pequena escova também é um acessório de utilidade no retrabalho.

Técnicas

Existem diversas técnicas de soldagem e dessoldagem de componentes SMD que são indicadas pelos fabricantes dos kits de retrabalho.

As técnicas que descrevemos são gerais e podem ser empregadas pelos leitores mesmo utilizando ferramentas comuns, como as indicadas neste artigo.

a) Soldagem

Para os leitores que já sabem soldar componentes tradicionais e conhecem um componente SMD em sua forma e modo de colocação, o procedimento é simples, bastante semelhante aos componentes discretos maiores.

As diferenças de procedimento estão apenas relacionadas com os tipos de componentes que devem ser soldados.

Temos então as seguintes possibilidades:

* Componentes que devem ser soldados "pino a pino" como os componentes SMD discretos, apresentados normalmente em invólucros 0805, 1206, SOT-23 e outros tais como resistores, capacitores, diodos, etc.

* Componentes em que a soldagem pino a pino é impossível dada a proximidade dos pinos, como por exemplo os componentes da família QFP. Para estes as distâncias entre os pinos variam tipicamente entre 0,5 e 1 mm.

* Aqueles em que é simplesmente impossível solda como, por exemplo, os que não acesso aos pontos de soldagem. É o caso dos componentes BGA.

Para os componentes do primeiro grupo (que podem ser soldados pino a pino) o que fazemos é simplesmente posicioná-lo com a pinça de modo a alinhar os terminais com os pontos de soldagem.

Depois, utilizando o ferro de soldar procedemos da forma tradicional, conforme mostra a figura 7.

Soldando componentes SMD.

No caso dos componentes do grupo 2 é preciso ter mais cuidado.

A idéia básica é não soldar um pino por vez mas sim todos ao mesmo tempo.

Solda-se uma fila inteira de componente não se importando inicialmente se formam-se pontes de solda entre os terminais.

Depois, passando a ponta chata com um movimento regular, a solda se espalha e mesmo nas pontes entre terminais ela é desfeita ficando cada componente soldado no ponto exato.

A verificação disso deve ser feita com cuidado utilizando-se a lente de aumento, conforme mostra a figura 8.

A lente ajuda na inspeção da soldagem.

A remoção das pontes entre pinos que ainda restarem pode ser feita com a ponta de dessoldagem e até mesmo com a ponta fina passando entre os terminais.

Um ponto importante a ser considerado neste procedimento é que a solda pode "subir" até a parte alta da pinagem espalhando-se e formando pontes que são mais difíceis de remover.

De qualquer forma, o profissional deve estar atento para que todos os pinos do componente estejam bem soldados e que não se forme nenhuma ponte de solda que venha causar curtos.

b) Dessoldagem

Existem duas finalidades para o processo de dessoldagem de componentes SMD numa placa.

Uma delas é a recuperação de componente e a outra é retirada para troca pois ele se encontra queimado.

É evidente que no primeiro caso temos de empregar um processo não destrutivo de retirada ou extração do componente.

No segundo caso não temos este problema, pois o componente não vai mais ser utilizado.

O processo mais indicado é o conseguido com uma estação de solda que tenha os recursos para retirada do componente pela fusão de sua solda.

No entanto, existe uma técnica mais barata, pois não exige o uso de componentes especiais, sendo indicada especialmente para a remoção de circuitos integrados.

O que se faz é passar um fio de "wire wrap" sob os terminais do componente na fila que deseja dessoldar.

Passando agora o soldador sobre os pinos de modo a fundir a solda, podemos puxar o fio para cima de modo a liberar os terminais.

Evidentemente, o processo deve ser feito com delicadeza devendo eventualmente o soldador ser passado diversas vezes sobre os terminais até que todos eles sejam liberados.

O método destrutivo consiste em se cortar o componente ao meio, se for do tipo de apenas dois terminais e depois dessoldar e puxar as partes conforme mostra a figura 9.

Cortando o componente ao meio para depois extrair.

Para os outros componentes pode-se ir retirando e forçando as partes com um alicate ou pinça mesmo que estas quebrem o componente os terminais.

O montador deve apenas tomar cuidado para que as trilhas em que ele está soldado não sejam danificadas também.

Conclusão

O profissional de manutenção de equipamentos eletrônicos moderno não pode deixar de ter em sua oficina uma estação de retrabalho profissional.

No mercado especializado existem diversas estações que, além das ferramentas necessárias a retirada e soldagem de componentes SMD também fornecem um kit de componentes básicos como resistores, capacitores, diodos e transistores dos tipos mais comuns.

Na figura 10 mostramos uma destas estações.

Estações de retrabalho de Steinel - para soldagem e dessoldagem de componentes SMD .