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Solda de onda - para montagem de PCB

Solda de onda - para montagem de PCB

A soldagem por onda é uma técnica usada para montagem de PCB em grande escala para soldagem rápida de placas que usam um ou ambos os SMDs e componentes com chumbo.

A solda por onda é muito menos usada na montagem de PCB do que nos anos anteriores. Apesar disso, a solda por onda permanece como um processo que pode ser usado com eficácia em várias áreas, especialmente quando a montagem de PCB usa uma mistura de componentes com chumbo e SMT.

O que é solda por onda

O processo de soldagem por onda ganha este nome pelo fato de que o processo passa as placas de circuito impresso para serem soldadas em uma onda de solda.

Desta forma, uma placa completa pode ser soldada em questão de segundos, produzindo juntas que são mecânicas e eletricamente confiáveis. Além de ser muito mais rápida do que a soldagem manual, a soldagem por onda também produz juntas com um grau de confiabilidade muito maior e isso a torna ideal para montagem de PCB em grande escala.

A soldagem por onda pode ser usada na montagem de PCB tanto para componentes convencionais montados em orifícios quanto para componentes de montagem em superfície. No entanto, outros métodos, como soldagem por refluxo infravermelho, são mais aplicáveis ​​aos recursos finos usados ​​hoje em placas de circuito impresso para componentes de montagem em superfície. Como resultado, a solda por onda é menos amplamente usada para montagem de PCB do que há muitos anos.

Máquina de solda por onda

A máquina de solda por onda consiste em um tanque de solda aquecido. Isso é mantido na temperatura necessária para o processo de soldagem. Dentro do tanque, uma onda de solda é formada e as placas de circuito impresso são passadas sobre ele de forma que a parte inferior da placa apenas entre em contato com a onda de solda. Deve-se tomar cuidado ao ajustar a altura da onda para que ela não flua sobre o lado superior da placa, onde faria com que a solda entre em locais onde não é necessária.

As placas são mantidas firmemente no lugar em um transportador usando dedos de metal. Normalmente são feitos de titânio porque são capazes de suportar as temperaturas e não são afetados pela solda.

Preparação

Para que uma placa de circuito impresso eletrônico possa ser processada com sucesso usando uma máquina de solda por onda, é necessário que ela seja projetada e fabricada da maneira correta.

  • Camada de resistência de solda: A primeira é a prática padrão ao projetar placas hoje em dia. Uma resistência de solda ou camada de máscara de solda está incluída no design da PCB, e isso adiciona uma camada de material semelhante a "verniz" à placa à qual a solda não aderirá. Apenas as áreas onde a solda é necessária ficam expostas. Esta resistência de solda é mais comumente na cor verde.
  • Espaçamento da almofada: A segunda precaução principal é garantir que haja espaçamento suficiente entre as almofadas de solda que precisam ser soldadas. Se eles estiverem muito próximos, existe a possibilidade de que a solda faça a ponte entre os dois blocos, causando um curto-circuito.

    Em vista da maneira como a soldagem por onda funciona, onde a onda de solda é causada pela solda fluindo para fora do tanque reservatório e a placa passa sobre ele, os requisitos de espaçamento dependem da direção da placa em relação ao fluxo de solda. Os coxins espaçados na direção do fluxo da solda devem ter um espaçamento maior do que aqueles espaçados em ângulos retos com o fluxo da solda. Isso ocorre porque é muito mais fácil para as pontes de solda ocorrerem na direção do fluxo de solda.

Fluxo

Para garantir que as áreas a serem soldadas estão limpas e livres de oxidação, etc., é necessário fluxo. O fluxo é aplicado ao lado da placa a ser soldada, isto é, o lado inferior. É necessário um controle cuidadoso das quantidades de fluxo. Muito pouco fluxo e há um alto risco de juntas ruins e muito fluxo e haverá fluxo residual na placa. Embora isso não pareça bom cosmeticamente, há também o risco de degradação a longo prazo devido à natureza ácida do fluxo. Existem dois métodos principais de aplicação do fluxo:

  • Fluxo de pulverização; Uma fina névoa de fluxo é borrifada na parte inferior da placa a ser soldada. Alguns sistemas podem até usar um jato de ar comprimido para remover o excesso de fluxo.
  • Fluxo de espuma; A placa de circuito impresso eletrônico é passada sobre uma cabeça em cascata de espuma de fluxo. Isso é gerado usando um tanque de fluxo no qual um cilindro plástico com pequenos orifícios é imerso. O cilindro de plástico é coberto com uma chaminé de metal e o ar é expelido para dentro do cilindro. Isso faz com que a espuma de fluxo suba pela chaminé.

Pré-aqueça

O processo de soldagem por onda expõe as placas de circuito impresso eletrônico a níveis consideráveis ​​de calor, muito maiores do que aqueles aos quais seriam submetidos se fossem soldados manualmente. Este choque térmico daria origem a um nível de falha consideravelmente maior se não fosse tratado. Para superar isso, a placa é pré-aquecida de modo que possa ser levada continuamente até a temperatura necessária de forma que qualquer choque térmico seja minimizado.

A área de pré-aquecimento normalmente usa aquecedores de ar quente que sopram ar quente nas placas conforme elas passam em direção à máquina de solda por onda. Em algumas ocasiões, especialmente se a placa for densamente povoada, também podem ser usados ​​aquecedores infravermelhos. Isso garante que toda a placa seja aquecida por igual e nenhuma área de sombra esteja presente.

Embora o pré-aquecimento seja necessário para evitar o choque térmico que a máquina de solda por onda geraria, o aquecimento também é necessário para ativar o fluxo. Este fluxo é necessário para garantir que as áreas a serem soldadas estejam limpas e recebam a solda.

Aplicações de soldagem por onda em montagem de PCB

A solda por onda não é tão amplamente usada para montagem de PCB quanto era antes. Não é adequado para os passos muito finos exigidos por muitas das placas atualmente em fabricação. No entanto, é ideal para muitas placas ainda fabricadas com componentes convencionais com chumbo e algumas placas de montagem em superfície que usam componentes maiores. Essas placas são freqüentemente utilizadas em volumes menores e, possivelmente, em produtos mais especializados.


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