adequadas a processos de soldadura e

ELECTROVALUE
„Electric and Electronic EcoEco-assembly Alternatives for the
Valorisation of the EndEnd-ofof-life Products in the Recycling Market‰
Market‰
LIFE07 ENV/P/000639
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Date: Abril 2011
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ISQ
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Abstract:
Este documento apresenta uma revisão da literatura e análise das técnicas mais
adequadas a processos de soldadura e dessoldadura.
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Notes:
43 páginas, incluindo a capa
Índice
Lista de Abreviaturas....................................................................................................... ii
1.
2.
A SOLDADURA ..........................................................................................................3
1.1.
TÉCNICAS DE SOLDADURA .................................................................................4
1.2.
GUIA DE DICAS & RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS ...................................................9
1.3.
PREPARAÇÃO DO TRABALHO ............................................................................11
COMO DESSOLDAR COMPONENTES..........................................................................13
2.1.
INTRODUÇÃO ...................................................................................................13
2.2.
FERRAMENTAS NECESSÁRIAS ..........................................................................13
2.3.
O PROCESSO DE DESSOLDAGEM......................................................................15
2.4.
T ÉCNICAS DE DESSOLDADURA.........................................................................28
2.5.
GUIA DE DICAS ................................................................................................30
3.
COMPONENTES .......................................................................................................32
4.
SEGURANÇA ...........................................................................................................35
5.
4.1.
PRIMEROS SOCORROS .....................................................................................35
4.2.
PREVENÇÃO ....................................................................................................35
4.2.1.
CONTAMINAÇÃO ..........................................................................................36
4.2.2.
MANUSEAMENTO DE PLACAS ........................................................................36
4.2.3.
LUVAS .........................................................................................................36
GLOSSÁRIO ............................................................................................................37
6. REFERÊNCIAS ................................................................Error! Bookmark not defined.
i
D.8.1 – Curso de Formação
Lista de Abreviaturas
DIP – Dual-Inline Package
IC – Circuito Integrado
LED – Light emitting diode
PCB – Placa de Circuito Impresso
PLCC – Portador de Chip de Plástico com Chumbo
PTH – Plated Through-Hole
SMD – Surface-mount Device
SMT – Surface Mount
ii
D.8.1 – Curso de Formação
1. A SOLDADURA
A soldadura é realizada por um rápido aquecimento das peças metálicas a serem
unidas, aplicando um fluxo e uma solda na superfície de soldadura. A resultante junta
de solda liga as peças metalurgicamente – que formam uma excelente ligação eléctrica
entre fios e uma articulação mecânica forte entre as partes de metal. O calor é fornecido
com um ferro de solda ou outros meios. O fluxo é um produto de limpeza química que
prepara as superfícies quentes para a solda fundida. A solda é uma liga de baixo ponto
de fusão de metais não ferrosos.
O material base numa ligação de solda é composto pelo material do componente e os
traços de circuito impresso na placa. A massa, composição e limpeza do material base
determinam a capacidade do fluxo e solda para aderir adequadamente e fornecer uma
ligação correcta.
Se o material de base tiver a superfície contaminada, essa acção evita a solda de aderir
ao longo da superfície da placa. Os componentes são geralmente protegidos por um
acabamento de superfície. Os acabamentos de superfície podem variar de estanho a
uma solda – revestimentos mergulhados.
Figura 1: Técnica de soldagem adequada. (Fonte: Circuit Technology Center)
3
D.8.1 – Curso de Formação
1.1. TÉCNICAS DE SOLDADURA
A. Molhabilidade (wetting)
Molhabilidade diz respeito à capacidade de um líquido a espalhar-se e aderir a uma
superfície sólida. Pode ser visto como uma acção de metal solvente que ocorre quando
é aplicado calor suficiente a uma conexão que permite a solda se liquefazer. Quando a
solda quente entra em contato com a superfície, o metal derrete. A solda dissolve-se e
penetra na superfície. As moléculas de solda misturam-se com o cobre e formam uma
nova liga. Essa acção é chamada de molhabilidade e forma o vínculo intermetálico entre
as partes. A molhabilidade só pode ocorrer se a superfície do cobre estiver livre de
contaminação, nomeadamente do filme de óxido que se forma quando o metal é
exposto ao ar. Além disso, a solda e a superfície de trabalho precisa de estar a uma
temperatura adequada. Embora as superfícies a serem soldadas poderem estar limpas
a olho vivo, há sempre uma fina película de óxido de cobri-lo, pelo que, para alcançar
uma boa ligação, devem ser removidos durante o processo de soldagem utilizando
fluxo.
Solda
Ligação intermetálica
TERMINAL
Placa PC
Figura 2: A acção molhante ocorre quando a solda fundida penetra uma superfície de
cobre formando uma ligação intermetálica.
B. Montagem por inserção (PTH - Pin Through Hole)
Montagem por inserção refere-se ao esquema de montagem que envolve a inserção
dos componentes em perfurações nas placas de circuito impresso (PCB) e respectiva
soldadura no lado oposto tanto por processos manuais, ou pelo uso de máquinas de
inserção automática.
4
D.8.1 – Curso de Formação
Etapa 1: Utilize uma pequena borracha para remover qualquer oxidação dos pinos de
soldagem.
Etapa 2: Aplique uma pequena quantidade de álcool isopropílico a cada pino que
necessite de ser soldado. Use um cotonete para isso.
Etapa 3: Seleccione e instale o ferro de soldar apropriado.
Etapa 4: Ligue a estação de soldadura.
Etapa 5: Aqueça o ferro de soldar cerca de um minuto.
Etapa 6: Insira o componente PTH no PCB.
Etapa 7: Vire o PCB para assegurar que o componente não se move nem desliza. Se
não se mover, dobre os terminais para manter o componente instalado.
Etapa 8: Coloque uma pequena gota de fluxo em cada pino a ser soldado (nem sempre
necessário).
Etapa 9: Estanhe a ponta do ferro de soldar com uma pequena quantidade de solda.
Etapa 10: Limpe a ponta.
Etapa 11: Toque a pino com a ponta do ferro para a aquecer. Após cerca de 3
segundos coloque a pasta de solda.
Etapa 12: Quando tiver terminado todas as soldaduras no PCB, limpe a placa com
álcool isopropilico para remover qualquer fluxo residual.
Etapa 13: Seque a placa com ar comprimido.
Etapa 14: Evitar o aquecimento rápido de condensadores de cerâmica durante as
operações de solda.
C. Montagem em Superfície (SMT)
Montagem em superfície designa o método através do qual são montados componentes
SMC (Surface Mounted Components) directamente na superfície da placa de circuitos
impressos (PCB), permitindo o aproveitamento de ambas as faces. Componentes
electrónicos criados desta forma são denominados dispositivos de montagem superficial
ou SMD (Surface-Mount Devices). Na indústria, tem substituído em ampla escala o
5
D.8.1 – Curso de Formação
método de montagem PTH. Um componente SMT é geralmente menor do que seu
equivalente PTH, porque possui terminais mais curtos ou por vezes nem os possui. Os
terminais também variam de formato, podendo ter contactos chatos, matrizes de bolas
de solda (BGAs) ou terminadores no corpo do componente. Na tecnologia SMT,
normalmente são usadas máquinas insersoras de componentes durante todo o
processo de produção, desde a aplicação da pasta de solda até mesmo a montagem
dos componentes e a fusão da pasta de solda, pois os componentes em geral são muito
pequenos, sensíveis e necessitam de grande precisão de montagem, exigindo um
controlo muito rígido dos parâmetros do processo.
Figura 3: Exemplo de montagem SMT
Figura 4: Exemplos de dispositivos para montagem em superfície (SMT).
6
D.8.1 – Curso de Formação
Etapa 1: Aplicar com uma seringa a pasta de
solda a cada terminal que requeira soldagem.
Etapa 2: Posicionar o componente nos terminais.
Etapa 3: Colocar o PCB com a pasta e
componentes num forno de soldagem.
Etapa 4: Deixar arrefecer e lavar o PCB.
Etapa 5: Inspeccionar as placas em busca de
componentes desalinhados, pontes de solda ou
falta de solda.
Etapa 6: Realizar acabamentos finais se
necessário.
7
D.8.1 – Curso de Formação
Figura 5: Adição de solda a um pad SMT
Figura 6: Fixando um lado de um componente
Figura 7: Fixando o segundo lado de um
componente
Figura 8: Componente SMT soldado.
A quantidade de pasta de solda utilizada é importante. As figuras seguintes dão uma
indicação visual do que poderá ser muita, ou pouca, pasta de solda:
Figura 9: Exemplos de SMT com
demasiada solda utilizada
Figura 10: Exemplos de SMT com
quantidade correcta de solda
Figura 11: Exemplos de SMT com pouca solda utilizada
8
D.8.1 – Curso de Formação
1.2. GUIA DE DICAS & RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS
Dicas gerais de soldadura
o
Limpar todas as partes a soldar.
o
O aspecto mais importante da soldagem é ter a ponta do ferro de soldar bem
estanhada. O calor tenderá a oxidar a ponta do ferro de soldar. Uma ponta
oxidada repelirá a solda. Para estanhar a ponta, limpe-a com uma esponja
húmida, derreta nela um pouco de solda e volte a limpá-la. A ponta deverá estar
brilhante e coberta com solda.
o
Mantenha a ponta do ferro de soldar a uma temperatura baixa, cerca de 370C
de modo a não levantar os pinos e não danificar as partes.
o
Troque
regularmente
as
pontas
do
ferro
de
soldar.
Se
as
utilizar
constantemente, então uma vez por mês será razoável.
o
Certifique-se que a ponta está estanhada quando o ferro está ligado (a
estanhagem protege a ponta e melhora a transferência de calor).
o
As pontas dos ferros são cobertas com níquel portanto não as lime para não
remover a camada protectora.
o
Uma junta de solda fria é uma junta em que uma bolha de ar ou outra impureza
entrou durante o arrefecimento. Juntas de solda frias podem ser identificadas
pelo seu aspecto mate e manchado. A solda não flúi e não envolve o terminal
como deveria. As juntas frias são quebradiças e fazem más ligações eléctricas.
o
É uma boa prática estanhar um arame antes de o soldar a outros componentes.
Para estanhar o arame, retirar primeiro o isolamento, e torcer os fios. Aplique
calor com o ferro de soldar e deixe a solda fluir entre os fios.
Resolução de problemas típicos
o
A solda não “pega”: gordura ou sujidade presentes – retire a solda e limpe as
partes. Ou então, o material pode não ser adequado para soldagem com solda
de chumbo/estanho (e.g. alumínio).
o
A junta tem aspecto cristalino ou granuloso: foi movida antes de arrefecer ou a
junta não foi aquecida adequadamente.
9
D.8.1 – Curso de Formação
o
A junta de solda forma um “pico” – provavelmente sobreaquecido, queimando o
fluxo. Aplique calor novamente, durante menos tempo, com ferro limpo. Adicione
uma pequena quantidade de solda.
10
D.8.1 – Curso de Formação
1.3. PREPARAÇÃO DO TRABALHO
A. Limpeza dos componentes:
o
Embora as superfícies a serem soldadas possam parecer limpas, existe sempre
uma fina camada de óxido a cobri-las.
o
Utiliza-se álcool isopropílico para limpar a resina e a sujidade dos PCBs.
Tipicamente utiliza-se uma mistura de 70% álcool isopropílico e 30% de uma
mistura de água e óleos. A utilização de álcool standard num PCB não é tão
eficaz para limpeza e tende a deixar uma pequena camada de resíduo oleoso na
placa de circuito impresso. Um banho com álcool isopropílico puro a 99%
ajudará a limpar a placa.
o
Em alternativa utilizar um cotonete molhado com álcool para limpar uma área
particular do PCB.
B. Preparar o ferro de soldar:
o
Ligue o ferro e deixe-o atingir a temperatura desejada
o
Humedeça uma esponja
o
Limpe a ponta do ferro com a esponja
Figura 12: Limpeza da ponta do ferro de solda com uma esponja (fonte: Clube do Hardware)
o
Aplique solda à ponta do ferro (estanhagem)
o
Limpe excesso de solda
o
A ponta deverá ter um brilho prateado
11
D.8.1 – Curso de Formação
C. Executar (soldagem)
D. Inspeccione as juntas de solda
o
A inspeção é realizada para procedimentos operacionais padrão.
o
Os resultados da inspeção o são registrados / reportados em conformidade com
os procedimentos local de trabalho:
i. Identificação de procedimentos corretos e incorrectos de soldadura.
ii. Compreensão dos códigos, normas, manuais e especificações do fabricante.
iii. A ligação deve formar um cone e ser brilhante.
iv. O perfil de ligação deve ser côncavo, não convexo.
v. A ligação circunda completamente as partes.... não 99%.
vi. As ligações não cobrem outras conexões.
o
Reparar as juntas mal formadas.
o
Remover pontes de solda:
o
i.
Excesso de solda que liga dois pinos
ii.
Conexões elétricas indesejadas que se formaram
Remover componentes.
12
D.8.1 – Curso de Formação
2. COMO DESSOLDAR COMPONENTES
2.1. INTRODUÇÃO
Dessoldar componentes não é tão fácil quanto soldá-los. O principal problema é que as
placas de circuito impresso possuem várias camadas. Apenas duas camadas
(chamadas “camada de solda” e “camada de componentes”) são visíveis, mas existem
outras camadas dentro da placa de circuito impresso, semelhante a uma sanduíche. Os
furos onde os componentes são soldados são metalizados e servem não apenas para o
encaixe dos componentes, mas também fornecem ligação elétrica entre as duas
camadas visíveis e as camadas internas da placa de circuito impresso, que não são
visíveis. Se se fizer um movimento errado enquanto se estiver a remover um
componente, pode-se quebrar a ligação entre o furo e as camadas internas da placa,
destruindo-a.
2.2. FERRAMENTAS NECESSÁRIAS
Para dessoldar componentes serão necessárias as seguintes ferramentas:
•
Ferro de solda
Aconselha-se a utilização de ferros de 25 W ou 30 W, no máximo 40 W se a solda
estiver muito velha. Acima disso pode-se danificar a placa de circuito impresso e até
mesmo queimar componentes.
O ferro de solda possui um sistema de controlo da temperatura, que selecciona
automaticamente a temperatura correta de solda com base na ponta inserida no ferro
de solda.
Figura 13: Ferro de Solda
Os tipos mais comuns de ponta de solda são: uma ponta cónica fina, e ponta em forma
de espátula.
13
D.8.1 – Curso de Formação
Figura 14: Tipos de pontas de soldar
•
Malha de dessoldar
É composta por fios de cobre entrelaçados que absorvem a solda quando aquecidos.
Utiliza-se para remover excesso de solda.
Figura 15: Malha de dessoldar
•
Bomba de dessoldar
Usado para aplicar calor e vácuo à solda antiga.
Figura 16: Bomba de dessoldar
•
Lupa
A lupa é uma ferramenta essencial para fins de inspecção e de trabalho de solda fina.
Como a resolução de problemas é de cerca de 70% de inspeção visual, a lupa ajuda
14
D.8.1 – Curso de Formação
muito. Alternativamente, pode ser tirada uma fotografia e ampliar no computador para
fazer inspeções visuais com maior precisão.
Figura 17: Lupa
•
Dissipador de calor
O dissipador de calor é um clipe entre corpo e de ferro, que protege componentes
sensíveis ao calor.
•
•
•
•
•
•
Solda
Pano de limpeza
Esponja
Chave de fendas pequena
Álcool isopropílico (Isopropanol)
Escova
Figura 18: Kit de Ferramentas necessárias para dessoldagem (fonte: Clube do Hardware)
2.3. O PROCESSO DE DESSOLDAGEM
Etapa 1: Preparação
Ligue o seu ferro de solda e espere até que o mesmo aqueça (três minutos, em média).
Molhe a esponja e limpe a ponta do ferro de solda, fazendo o movimento indicado na
15
D.8.1 – Curso de Formação
Figura 2. Certifique-se de repetir o movimento até a ponta do ferro. É normal que
durante o processo de limpeza saia fumo do ferro, já que a esponja está molhada.
Figura 19: Limpeza da ponta do ferro de soldar. (fonte: Clube do Hardware)
Durante o processo de dessoldagem você precisará limpar a ponta do ferro de solda
novamente. Toda vez que você notar que a ponta do ferro de solda está suja, repita o
processo de limpeza mostrado anteriormente.
Etapa 2: Localização dos Terminais dos Componentes
O próximo passo é procurar cuidadosamente o componente que deseja remover. Como
referido anteriormente, a placa de circuito impresso possui dois lados visíveis, o lado
onde os componentes estão localizados, e o lado da solda, onde os componentes são
soldados. Por isso, é necessário localizar o componente no lado dos componentes e
procurar seus terminais no lado da solda.
Como exemplo iremos usar um condensador electrolítico de uma placa tal como
apresentado na figura seguinte.
16
D.8.1 – Curso de Formação
Figura 20: Condensador electrolítico que irá ser removido (fonte: Clube do Hardware)
Figura 21: Localizando os terminais do condensador (fonte: Clube do Hardware)
17
D.8.1 – Curso de Formação
Figura 22: Terminais do Condensador (fonte: Clube do Hardware)
Etapa 3: Limpeza dos Terminais
Após a localização dos terminais do componente é necessário limpá-los com álcool
isopropílico (também conhecido como isopropanol) usando uma escova de dentes. Para
isso, molhe a escova de dentes com álcool isopropílico e “escove” os terminais. Não
utilize álcool comum.
Figura 23: Molhando a escova de dente com álcool isopropílico (fonte: Clube do Hardware)
18
D.8.1 – Curso de Formação
Figura 24: Limpando os terminais do componente com álcool isopropílico (fonte: Clube do
Hardware)
Figura 25: Terminais limpos correctamente (fonte: Clube do Hardware)
Etapa 4: Preparação para Dessoldar
Durante esta etapa deverá soldará novamente o componente que deseja remover de
forma a permitir que a solda antiga seja removida. A solda antiga é muito difícil de ser
derretida com o ferro de solda e aspirada pelo aspirador, por isso, é necessário misturar
solda nova com solda antiga. Essa mistura facilita o derretimento da solda e a sua
remoção.
Existe ainda um outro processo adicional que deve ser efectuado durante esta etapa.
Com a ponta do ferro de solda deve empurrar o terminal para frente e para trás de
19
D.8.1 – Curso de Formação
forma a fazer com que ele se desprenda da borda do furo. Em algumas situações os
terminais ficam tão presos nas bordas o que dificulta bastante o processo de remoção.
Deve repetir este processo pelo menos duas vezes em cada direcção. Após ter feito
movimentos com a ponta do ferro de solda no terminal, deve deixá-lo mais ou menos no
meio do furo.
Nas figuras abaixo mostra-se essas duas técnicas separadamente, mas você deve
utilizá-las ao mesmo tempo, já que o movimento no terminal do componente ajuda a
misturar a solda velha com a nova.
Figura 26: Soldando um terminal (fonte: Clube do Hardware)
Figura 27: Soldando o outro terminal (fonte: Clube do Hardware)
20
D.8.1 – Curso de Formação
Figura 28: Empurrando o terminal para frente com a ponta do ferro de solda (fonte: Clube
do Hardware)
Figura 29: Empurrando o terminal para trás com a ponta do ferro de solda (fonte: Clube do
Hardware)
Etapa 5: Dessoldando o Componente
Para dessoldar o componente será necessário um sugador de solda. Deve armá-lo
posicionando o seu accionador para baixo. Para usá-lo, você deve pressionar o botão,
(gatilho): o accionador voltará para a posição original aspirando tudo que estiver
localizado perto da sua ponta.
Com uma mão, deve derreter a solda localizada no terminal do componente e, com a
outra, deve segurar o aspirador de solda e posicionar a sua ponta na solda derretida
21
D.8.1 – Curso de Formação
pressionando o botão. A solda derretida deverá ser aspirada.
Dica: Nunca deixe o aspirador de solda armado após o trabalho ter sido feito. Isso fará
com que ele perca a pressão.
Figura 30: Aspirador de solda. Arme-o com o seu polegar (fonte: Clube do Hardware)
Figura 31: Modo correcto de segurar o aspirador de solda para utilizá-lo (fonte: Clube do
Hardware)
Deve prestar muita atenção na forma como o ferro de solda deve ser segurado, tal
como apresentado na figura seguinte.
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D.8.1 – Curso de Formação
Figura 32: Modo correcto de segurar o ferro de solda (fonte: Clube do Hardware)
Figura 33: Dessoldando o componente (fonte: Clube do Hardware)
Etapa 6: Repetir o processo
É muito raro conseguir remover toda a solda na primeira tentativa (veja Figura 34). Por
este motivo, deverá repetir o processo descrito na etapa 5. Pode ainda ser necessário
soldar o componente novamente para misturar a nova solda com a antiga, facilitando o
derretimento e a sucção da solda. Outra dica é mover o terminal para frente e para trás
com ajuda de uma pequena chave de fenda para desprendê-lo do furo.
23
D.8.1 – Curso de Formação
Figura 34: Terminais após a primeira dessoldagem (fonte: Clube do Hardware)
Figura 35: Empurrar o terminal para frente com a chave de fenda (fonte: Clube do Hardware)
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D.8.1 – Curso de Formação
Figura 36: Empurrar o terminal para trás com a chave de fenda (fonte: Clube do Hardware)
Necessitará de repetir o processo novamente até que veja que o terminal se está
desprendendo do furo. Na figura seguinte pode ver ambos os terminais no final do
processo. Preste atenção se os terminais estão centralizados e se não existe solda a
prender os terminais nos furos.
Figura 37: Terminais após o processo de dessoldagem (fonte: Clube do Hardware)
Etapa 7: Remoção do Componente
Para remover o componente, puxe-o apenas com os seus dedos. Caso não o consiga
remover, existem algumas dicas adicionais dependendo do componente.
Se o componente tiver terminais axiais, pode segurar o terminal no lado do componente
da placa com ajuda de um alicate de bico e puxá-lo enquanto que, no lado da solda,
mexe no terminal com a ponta do ferro de solda.
25
D.8.1 – Curso de Formação
Se o componente tiver terminais radiais, pode empurrar um dos lados com o seu
polegar enquanto toca no lado correspondente do terminal com a ponta do ferro de
solda, no lado da solda. Nunca deve utilizar alicates para remover condensadores
electrolíticos, porque geralmente o condensador sai enquanto que os seus terminais
ainda continuarão soldados. Pode utilizar um alicate, caso necessário, para remover
componentes que possuam superfícies “duras”, tais como transístores e circuitos
integrados.
Para circuitos integrados com encapsulamento DIP (Dual In Parallel), pode usar uma
pequena chave de fenda. Insira apenas a chave de fenda num dos lados do circuito
integrado (entre a placa e o componente) e use-a como alavanca para suspender o
circuito integrado enquanto aquece os terminais do circuito no mesmo lado em que
colocou a chave de fenda. Proceda do mesmo modo para o outro lado. Repita o
processo até que o componente possa ter removido totalmente.
Cuidado. Estas dicas poderão ser seguidas apenas após ter executado todo o
procedimento padrão descrito. Se tentar puxar um componente sem remover a solda
como explicado anteriormente, pode remover o tubo metálico do furo junto como
componente, danificando a placa, já que o contacto entre as camadas será perdido.
Figura 38: Removendo o componente (fonte: Clube do Hardware)
26
D.8.1 – Curso de Formação
Figura 39: Componente removido (fonte: Clube do Hardware)
Etapa 8: Procedimento Final
O procedimento final diz respeito à limpeza da placa, pelo que se não é previsto que a
placa seja utilizada novamente este passo não será necessário. Como pode ver pela
figura seguinte, após a remoção do componente a placa terá resíduos à volta do furo do
componente. Para remover estes resíduos, use uma pequena chave de fenda. Não
passe a chave de fenda com muita força pois pode remover igualmente o verniz da
placa.
Figura 40: Após a remoção do componente existem resíduos na placa (fonte: Clube do
Hardware)
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D.8.1 – Curso de Formação
Figura 41: Remoção do resíduo com uma pequena chave de fendas (fonte: Clube do
Hardware)
Figura 42: Após a utilização da chave de fendas (fonte: Clube do Hardware)
2.4. T ÉCNICAS DE DESSOLDADURA
A. Bomba de Dessoldar (sugador de solda)
1. Para usar uma bomba de dessoldar, primeiro carregue a bomba pressionando
o êmbolo até que ela trave.
Figura 43: bomba de dessoldar
28
D.8.1 – Curso de Formação
2. Segure a bomba com uma mão e o ferro de solda com a outra, aquecendo a
solda no terminal a ser removido. Quando a solda derrete, remova
rapidamente o ferro de solda e aplique a bomba num movimento contínuo.
3. Accione a bomba para aspirar a solda enquanto ainda está derretida.
Figura 44: Dessoldando com a bomba de dessoldar (fonte: Clube do Hardware)
B. Malha de Dessoldar
1. Carregue o aspirador de solda.
2. Coloque a ponta do ferro no terminal a ser dessoldado.
3. Quando a solda na junta se liquefazer, insira a ponta do aspirador na solda
derretida e accione-a.
4. Use a malha de dessoldar para remover os últimos resíduo de solda.
5. Use uma chave de fendas e um alicate de ponta longa para ajudar a remover o
componente.
29
D.8.1 – Curso de Formação
Figura 45: Dessoldando com a malha de dessoldar (fonte: Clube do Hardware)
C. Pistola de Calor
1. Remova o PCB de qualquer invólucro que o rodeie.
2. Aqueça a área usando uma pistola de calor. Utilize algo não inflamável para
colocar a placa num ângulo confortável para trabalhar. Certifique-se que não
existe nada que possa derreter ou queimar na área em torno dela. Aplique
calor na área ao redor do componente. Verifique se a solda se torna brilhante
mostrando que está fluida. Pode, então, retirar os componentes, usando uma
pinça ou alicate de ponta fina. De seguida, coloque-os num lugar seguro para
refrescar.
3. Tenha um cuidado especial com a partes pequenas ou as partes que possam
ser sensíveis ao calor. O ar da pistola de calor pode fundir peças pequenas
tornando impossível a sua reutilização.
2.5. GUIA DE DICAS
Dicas gerais para Dessoldadura
o
Adicionando solda adicional a uma soldadura problemática pode ser útil na
remoção dos últimos traços de solda. Isso funciona porque a solda adicional
ajuda o calor a fluir totalmente dentro da ligação. A solda adicional deve ser
30
D.8.1 – Curso de Formação
aplicada e dessoldada o mais rápido possível. Não espere que a solda arrefeça
antes de tentar aspirá-la.
o
Utilize dissipadores de calor. Os dissipadores de calor são muito importantes na
remoção de componentes sensíveis, como circuitos integrados e transistores. Se
não tem um clipe no dissipador de calor, então um par de alicates é um bom
substituto.
o
Mantenha a ponta do ferro de soldar limpa. Uma ponta do ferro limpa significa
uma melhor condução de calor. Use uma esponja húmida para limpar a ponta
entre as articulações.
o
Use o ferro de soldar adequado. Lembre-se que as juntas maiores demoram
mais tempo a aquecer com um ferro de 30W do que com um ferro de 150W.
Enquanto 30W é bom para placas de circuito impresso e similares, potências
mais elevadas são melhores quando dessoldando ligações maiores.
o
Use tanto o aspirador como a malha de solda. Use um aspirador de solda para
remover a maioria da solda e depois passe com a malha para remover o
restante.
o
Sempre que veja a ponta do ferro de soldar com partes pretas limpe-a
novamente.
31
D.8.1 – Curso de Formação
3. COMPONENTES
A. Resistências
As Resistências são pequenos dispositivos cilíndricos com um código de cores e
bandas indicando o seu valor.
B. Packs de resistências
Os Packs de resistências são planos, rectangulares e contém entre 3 a 10 resistências.
Existem dois tipos básicos:
- Elemento isolado. Resistências discretas: geralmente três, quatro, ou cinco por pacote.
- Terminal comum. Resitências com um pino amarrado e o outro pino livre.
C. Diodos
Os Diodos têm dois terminais, chamados ânodo e cátodo. Um diodo geralmente possui
uma marcação que está mais perto de um terminal do que de outro (uma faixa em torno
de um pacote cilíndrico, por exemplo). Este terminal marcado é sempre o cátodo.
Figura 46: Diodo
D. LEDs
LED é um acrónimo para "diodo emissor de luz". O cátodo de um LED é marcado tanto
por uma pequena vantagem ao longo da circunferência plana da caixa de diodo, como
por ser o menor dos dois terminais.
32
D.8.1 – Curso de Formação
Figura 47: LED
E. Circuitos Integrados
Os Circuitos integrados (CIs) apresentam uma grande variedade de estilos. Os dois
tipos mais comuns são chamados de DIP (para dual-inline package), e o PLCC (para
portador de chip de plástico com chumbo). Ambos os tipos apresentam uma marcação
sobre o pacote de componentes que significa "pino 1" do circuito do componente. Esta
marca pode ser um pequeno ponto, entalhe, ou saliência. Após o pino 1 ser identificado,
a numeração sequencial procede-se de uma forma contrária aos ponteiros do relógio
em torno do componente.
Figura 48: Vista de um circuito integrado de 14 pinos DIP
F. Condensadores
Os Condensadores são componentes que armazenam energia num campo eléctrico,
acumulando um desequilíbrio interno de carga eléctrica. Os formatos típicos consistem
em dois electrodos ou placas que armazenam cargas opostas. Estas duas placas são
condutoras e são separadas por um isolante ou por um dieléctrico. A carga é
armazenada na superfície das placas, no limite com o dieléctrico. Devido ao facto de
cada placa armazenar cargas iguais, porém opostas, a carga total no dispositivo é
sempre zero.
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D.8.1 – Curso de Formação
G. Inductores
Um Indutor é um dispositivo eléctrico passivo que armazena energia na forma de campo
magnético, normalmente combinando o efeito de vários loops da corrente elétrica. O
indutor pode ser utilizado em circuitos como um filtro passa baixa, rejeitando as altasfrequências.
H. Transistores
São utilizados principalmente como amplificadores e interruptores de sinais eléctricos. O
termo vem de transfer resistor (resistor/resistência de transferência), como era
conhecido pelos seus inventores.
I.
Relé
Um Relé é um interruptor accionado electricamente. A movimentação física deste
"interruptor" ocorre quando a corrente eléctrica percorre as espiras da bobina do relé,
criando assim um campo magnético que por sua vez atrai a alavanca responsável pela
mudança do estado dos contactos.
J. Fusível
Um Fusível é um dispositivo de protecção contra sobrecorrente em circuitos. Consiste
num filamento ou lâmina de um metal ou liga metálica de baixo ponto de fusão que se
intercala em um ponto determinado de uma instalação eléctrica para que se funda, por
efeito Joule, quando a intensidade de corrente eléctrica superar, devido a um curtocircuito ou sobrecarga, um determinado valor que poderia danificar a integridade dos
condutores com o risco de incêndio ou destruição de outros elementos do circuito.
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D.8.1 – Curso de Formação
4. SEGURANÇA
4.1. PRIMEROS SOCORROS
Caso seja alvo de queimaduras, deverá fazer o seguinte:
Refresque imediatamente a área afetada com água fria corrente por vários
minutos.
Remova anéis ou quaisquer outros assessórios antes do início do inchaço.
Coloque uma compressa esterilizada para proteger contra a infecção.
Não aplique loções, pomadas, etc, nem pique de nenhuma forma as bolhas que
se possam formar.
Procure ajuda médica sempre que necessário.
4.2. PREVENÇÃO
Mantenha sua estação de trabalho limpa e organizada. Alimentos ou bebidas, ou
produtos para uso pessoal não devem ser permitidos.
Deve ter sempre o mínimo número de placas possíveis para tratamento na sua
estação de trabalho. O uso de luvas é sempre preferível e necessário em
algumas circunstâncias.
Como regra geral, superfícies metalizadas alvo de solda ou contactos elétricos
(por exemplo, pastilhas de carbono ou dourados) nunca, em qualquer
circunstância, devem ser manuseados com as mãos livres (luvas são
obrigatórias).
Nunca empilhe placas de circuito impresso, pois representa um risco enorme de
componentes estragados.
Não segure solda com os dentes.
Não lamber, morder ou colocar as mãos na boca.
Não segure solda por longos períodos de tempo.
Evite respirar o fumo resultante.
Lave as mãos antes de deixar o laboratório todos os dias.
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D.8.1 – Curso de Formação
Tenha sempre cuidado, está a trabalhar com o calor extremo.
Ferros de solda podem derreter qualquer tipo de metal, podendo iniciar
incêndios.
Nunca deixe um ferro de solda ligado.
A área de trabalho deve estar bem iluminada.
Utilize óculos de segurança.
Mantenha as pontas do ferro de solda longe de tudo, excepto do ponto a ser
soldado. Mantenha o ferro de solda no seu suporte, quando não está a ser
realizada.
Não segure o ferro contra a junta por um longo período de tempo (mais de 6
segundos), uma vez que muitos componentes eletrónicos ou a placa de circuito
impresso podem ser danificados pelo calor, excessivo e prolongado.
4.2.1. CONTAMINAÇÃO
A manipulação de placas sem luvas pode causar futuros problemas de soldagem. Os
ácidos gordos e elementos do nosso suor, são agressivos para as placas e iniciar os
processos de oxidação que prejudicam gravemente o processo de soldadura.
4.2.2. MANUSEAMENTO DE PLACAS
Evite a contaminação das superfícies a soldar antes da soldagem. Se qualquer material
estiver em contacto com estas superfícies, estas devem estar limpas. As placas são
bastante sensíveis ao manuseamento, em particular o impacto mecânico. Deve estar
ciente de que está a lidar com um produto sensível.
4.2.3. LUVAS
O uso de luvas é exigido durante o manuseio das placas que ainda será sujeito a um
processo de soldagem. Se não tem luvas deverá segurar a placa somente pelas bordas,
sem tocar as áreas a serem soldadas.
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D.8.1 – Curso de Formação
5. GLOSSÁRIO
À base de água: Descrição de um sistema de liquidus onde o solvente é a água
primordial.
Acção capilar: Interacção entre um líquido e um canal de pequeno diâmetro ou
abertura num sólido. Por causa da física envolvida, se o líquido entrar em contacto com
os lados do canal sólido, a tensão superficial vai puxar o líquido para dentro do canal
capilar.
Ácido: substância que, em solução aquosa, liberta única e exclusivamente iões H+.
Activação: condição de um composto ou mistura de compostos com actividade química
maior do que o normalmente encontrado no composto ou mistura. Um exemplo é a
adição de um activador de resina (fluxo) para facilitar a fundição e união das partes.
Brasagem: Grupo de processos de união no qual o metal de adição é um metal não
ferroso ou liga cujo ponto de fusão é tipicamente superior a 1000 °F, mas menor do que
os metais ou ligas a serem unidas.
Burnoff: Remoção de cobre electrolítico, como resultado de corrente excessiva.
Geralmente ocorre nas bordas dos buracos e faz com que a conexão falhe.
Cátodo: Pólo negativo de uma célula de galvanização. O cátodo é normalmente o
objecto do revestimento, isto é, o metal é depositado no cátodo.
Circuito: Interligação de uma série de dispositivos num ou mais caminhos fechados
para executar uma função eléctrica ou electrónica desejada.
Componente: Qualquer peça colocada num circuito impresso.
Composto: Substância homogénea pura composta por dois ou mais elementos
químicos diferentes, que estão presentes em proporções definidas.
Contaminante: Impureza ou substância exterior presente num material ou sobre a sua
superfície que afecta o seu desempenho.
Corrosão: O tipo mais comum de corrosão é o de oxidação, em que o oxigénio da
atmosfera reage com o material em questão. A maioria dos metais, com excepção dos
metais nobres como o ouro, pode sofrer oxidação pelo oxigénio atmosférico.
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D.8.1 – Curso de Formação
Desoldagem: Remoção da solda de uma conexão sem danificar o componente ou o
PCB (fio ou o terminal).
Dip Soldering: Processo de soldadura de todos os componentes a uma placa de uma
só vez por imersão.
Dispositivos de Montagem Superficial: Componentes electrónicos, activos ou
passivos, que permitem a montagem directa na superfície das placas de circuito
impresso.
Elemento: Substância que não pode ser decomposta, alterada ou fabricada por
processos químicos.
Entulho: Óxidos de metais e outras impurezas que flutuam na superfície de um banho
de metal fundido. No caso de solda, incluem-se os óxidos de chumbo e estanho, além
das impurezas não-metálicas como resíduos de fluxo que foram arrastados para o
banho de solda, e óxidos de todas as impurezas do metal encontrada na solda.
Estabilidade química: Característica de um composto que descreve a sua capacidade
de reter, sem modificação, as suas propriedades químicas durante um longo período de
tempo.
Evaporação: Processo físico pelo qual um líquido perde material para a atmosfera ao
seu redor.
Faixa de plástico: Refere-se a uma gama de temperatura em que os metais ou ligas
podem ser trabalhados mecanicamente sem perigo ou fissuras do material.
Fluência: Deformação ao longo do tempo de um material submetido a uma carga ou
tensão constante. Esta característica pode ser medida tanto como a carga de fractura
da amostra a uma dada temperatura, ou a carga que irá produzir uma determinada
percentagem de deformação a uma dada temperatura.
Fluxo: Material que limpa superfícies metálicas dos gases absorvidos, filmes de óxido e
outras mancha outras. O fluxo também reduz a tensão superficial da solda fundida e do
metal de solda.
Fuga: Perda de isolamento entre os condutores numa placa. Pode ser devido a
procedimentos de limpeza impróprios que deixam resíduos de condutores.
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D.8.1 – Curso de Formação
Gravidade Específica: Relação entre a densidade de um material para a densidade da
água.
Haletos orgânicos: Composto orgânico que contém halogéneos.
Icicling: Formação de pontas de solda resultante da má drenagem do líquido de solda.
Inorgânico: Refere-se a compostos encontrados na natureza ou sintetizados pelo
homem, que não apresentam carbono nas suas composições.
Junção: Refere-se à conexão de dois semicondutores diferentes ou de semicondutores
a um metal.
Liga: Combinação de dois ou mais elementos metálicos. Exemplo disso é a solda que
apresenta uma combinação de dois ou três compostos metálicos.
Liquidus: Temperatura à qual uma liga é completamente derretida.
Metalurgia: Área relacionada com a extracção e refinação de metais.
Mistura Eutética: Refere-se à composição de uma liga que tem o menor ponto de
fusão de uma série.
Molécula: Corresponde à menor quantidade de matéria que pode existir por si só. Uma
molécula retém todas as propriedades da substância a que pertence.
Molhabilidade: Fenómeno físico atribuído a substâncias líquidas quando em contacto
com sólidos.
Nivelamento de ar quente: Processo de optimização da soldadura no qual o ar quente
é aplicado, em alta velocidade, na solda para minimizar espessuras.
Pino: Área de cobre em torno de um buraco de uma placa que é usado para inserir o
terminal do componente, ou para inserção de fios de interconexão.
Pasta de solda: Combinação homogénea de solda e fluxo, solvente e gelificação ou
suspensão para a produção automatizada de juntas de solda.
PCB: Placa de circuito impresso, em quase qualquer estágio de produção até à
montagem final completa com os componentes.
Polaridade: Refere-se ao conceito de que muitos componentes electrónicos não são
simétricos electricamente. Um dispositivo polarizado tem um modo correcto e um modo
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D.8.1 – Curso de Formação
errado de ser montado. Componentes polarizados que são montados podem, e em
alguns casos, ser danificados ou podem danificar outras partes do circuito.
Ponto de Auto Ignição: Temperatura à qual o vapor de um material explode
expontaneamente em chamas.
Ponto de Congelamento: Temperatura à qual um material previamente fundido se
solidifica, ou torna-se completamente sólido.
Ponto de Ebulição: Temperatura de um líquido em que sua pressão de vapor é igual à
pressão da atmosfera, fazendo com que ele se evapore.
Ponto de Fulgor: Temperatura à qual um líquido volátil se mistura com o ar em
proporções tais que transforma a mistura gasosa inflamável. A mistura irá piscar quando
expostos a uma chama ou faísca, mas não necessariamente continuar a sustentar a
combustão.
Potência: Grandeza que determina a quantidade de energia necessária para o
funcionamento de um equipamento.
Prazo de Validade: Período de tempo sob condições específicas que um material
armazenado em embalagem original fechada mantém as suas características.
Pré-formas
de
solda:
Configuração
de
solda
contendo
uma
quantidade
predeterminada de liga leve, com ou sem um núcleo de fluxo ou revestimento.
Protecção anti-estática: A estática corresponde às forças internas de um corpo
resultantes do equilíbrio em que se encontra com as forças exercidas exteriormente (lei
de Newton). Como protecção anti-estática deve utilizar-se um dissipador nos processo
de soldadura.
Resina: Composto orgânico sólido ou semi-sólido com estrutura cristalina. As resinas
são caracterizadas por não ter pontos de fusão definidos e nítidos, e geralmente não
são condutores de electricidade.
Resistência à Tracção: Característica de um material que descreve a sua resistência à
fractura quando são exercidas pressões longitudinais.
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D.8.1 – Curso de Formação
Retracção: Condição que resulta quando a solda fundida revestiu uma superfície e
depois recuou, deixando montes de solda de forma irregular, separadas por áreas
cobertas com uma película fina de solda.
Revestimento de solda: Máscara aplicada a uma superfície que pretende isolar as
áreas de um circuito onde a solda não é desejada.
Rosin: Resina natural geralmente associada à seiva de pinheiro.
Solda: Metal ou liga metálica tendo geralmente um ponto de fusão baixo, usado para
unir outros metais com pontos de fusão mais elevados.
Solda fria conjunta: Soldadura incorrectamente efectuada causada pela baixa
temperatura da ponta do ferro de solda ou por aquecimento da solda, em vez dos
metais a serem unidos.
Soldadura: processo de união de dois metais para formar uma ligação electricamente e
mecanicamente segura, usando calor e uma liga de metal conhecida como solda.
Soldadura por Onda: Método de soldadura no qual a conexão é feita pela passagem
da placa por uma onda de solda.
Soldadura por Refluxo: Método de soldadura no qual a conexão é feita pelo
derretimento do revestimento de solda sobre as superfícies de contacto.
Solidus: Temperatura à qual uma liga de metal começa a derreter.
Tensão: A maioria dos ferros de soldar funcionam a partir da rede de 240V. No entanto,
os de baixa tensão (por exemplo 12V ou 24V) fazem geralmente parte de uma "estação
de solda" e são projectados para serem usados com um controlador especial.
Terminal de Ligação: Área de metalizado no final de uma tira de metal fino ou de um
semicondutor no qual a conexão é feita.
Estanhagem: Revestimento de um terminal com estanho ou liga de solda para
melhorar a soldabilidade e ajudar na operação de soldadura.
Tixotrópica: Característica de um líquido ou gel que é viscoso quando estático, ainda
líquido, quando trabalhou fisicamente.
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Viscosidade: propriedade dos fluidos correspondente ao transporte microscópico de
quantidade de movimento por difusão molecular. Ou seja, quanto maior a viscosidade,
menor será a velocidade em que o fluido se movimenta.
Volatilidade: Propriedade relacionada com a facilidade da substância em passar do
estado líquido ao estado de vapor ou gasoso.
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