De solda

Oct 16, 2023

A maioria das pessoas não percebe que a soldagem de componentes eletrônicos é uma atividade muito complexa, com complicados processos térmicos e químicos ocorrendo em um espaço muito pequeno. No entanto, se você seguir algumas regras básicas, não terá problemas. As juntas de solda devem fazer mais do que apenas um bom contato: elas também precisam ser mecanicamente fortes e não devem oxidar. Além disso, eles devem estar livres de resíduos químicos, como fluxo, pois o fluxo pode atacar superfícies metálicas próximas, bem como plásticos. As soldas geralmente são divididas em três categorias: consumidor, industrial e de alta qualidade. Este último é usado em áreas como automotiva ou ambientes onde a vida ou a saúde estão em jogo. Como fabricantes, estamos interessados ​​principalmente em soldagem manual para construção e desenvolvimento DIY.

A solda de chumbo foi padrão por muitos anos. Possui boas características de umectação e fluidez e um ponto de fusão relativamente baixo, em torno de 183°C. Seguindo a regra de que a temperatura de trabalho na ponta de solda é igual ao ponto de fusão da liga mais 120°C, isso corresponde a uma temperatura de solda de aproximadamente 300°C. O fluxo no fio de solda é destinado a dissolver óxidos na junta de solda. O estanho na solda amalgama com o cobre (ou outra camada metálica) para produzir uma zona de difusão intermetálica que consiste em uma liga dos dois metais. Isso normalmente resulta em uma junta de solda bem formada, durável e com boa resistência mecânica.

Infelizmente, nem sempre é esse o caso - às vezes você obtém uma junta de solda fria (figura 1 ). As juntas de solda fria são causadas por camadas metálicas altamente oxidadas, sujeira, temperatura errada ou solidificação precoce durante o processo de fusão. As juntas de solda fria têm resistência excessiva e podem até levar ao desprendimento de componentes. As imagens do microscópio eletrônico emFigura 2mostram as deficiências de uma junta de solda fria em comparação com uma boa junta de solda.

Nos dias da solda de chumbo, as juntas de solda fria eram claramente reconhecíveis devido à sua superfície fosca opaca, em vez da superfície brilhante de uma boa junta de solda. Infelizmente, isso não é mais verdade com soldas sem chumbo. Com as novas ligas, as juntas de solda costumam ter uma superfície fosca dependendo da composição específica, sejam frias ou boas (verFigura 3).

A introdução da solda sem chumbo em 2006 tornou a soldagem manual um pouco mais difícil. As novas soldas são designadas como compatíveis com RoHS, o que significa que estão em conformidade com a Diretiva da UE sobre a Restrição de Certas Substâncias Perigosasi. As soldas sem chumbo não podem ter mais de 0,1% de chumbo. Isto destina-se principalmente a prevenir a inalação de vapores tóxicos, mas o risco disso era bastante baixo porque sistemas de extração adequados estavam disponíveis (supondo que fossem usados). Durante muito tempo, as pessoas não estavam cientes dos perigos de trabalhar com chumbo. Por exemplo, antigamente, um tipógrafo profissional perdia todos os dentes em poucos anos devido ao tipo de chumbo.

Quem trabalha com solda sem chumbo pela primeira vez percebe logo que a nova solda precisa de uma temperatura significativamente mais alta e tem características de fluxo diferentes. Muitos componentes não gostam de temperaturas tão altas, então esforços foram feitos para combatê-los por meio de fluxos inovadores e tempos de soldagem mais curtos. Tudo isso torna o fio de solda sem chumbo mais caro (veja abaixo). Isso também significa que você deve estar atento contra o fio de solda sem chumbo especialmente barato, que muitas vezes não é o que afirma ser. Se você trabalhar com uma temperatura muito alta, poderá facilmente danificar um componente sensível ou, o que é pior, desconectar rapidamente um bloco de solda do PCB. Desenvolvedores e fabricantes amadores ainda podem usar solda de chumbo, desde que não distribuam seus produtos de forma comercial. Isso significa que não é permitido vender um número relativamente grande de coisas que você faz em seu laboratório doméstico.Figura 4