Saltar para o conteúdo

Como avaliar um fluxo para soldadura por onda

O título deste blogue é um pouco enganador, porque, na verdade, vai centrar-se nummétodo inadequadoque, por vezes, é utilizado nas avaliações do fluxo de soldadura por onda.

É sempre desejável identificar uma técnica que permita avaliar um material da forma mais rápida, económica e conclusiva possível. No entanto, a soldadura por onda é um daqueles processos repletos de nuances. Qualquer tentativa de abreviar a avaliação do fluxo de soldadura por onda irá produzir resultados enganadores.

Uma dessas tentativas de avaliação abreviada do fluxo de soldadura por onda consiste na utilização de uma balança de humedecimento de solda. Os aparelhos de teste com balança de humedecimento de solda estão disponíveis em empresas como a Malcomtech International e a Gen3Systems. Estes dispositivos têm, sem dúvida, o seu valor. No entanto, não foram concebidos para emular na perfeição um processo de soldadura por onda.

Se dedicar algum tempo a refletir detalhadamente sobre o processo de soldadura por onda, irá facilmente perceber as limitações da utilização de um teste de equilíbrio de humedecimento para avaliar um fluxo de soldadura por onda.

Durante o processo de soldadura por onda, é aplicada uma quantidade predeterminada e controlada de fluxo de onda a um dos lados da placa de circuito impresso (PCB) montada, através de pulverização ou espuma. A PCB passa por um pré-aquecimento para ativar o fluxo e volatilizar o(s) solvente(s) do fluxo. Durante a fase de pré-aquecimento/ativação do fluxo, este limpa as superfícies de forma a que, quando a PCB montada passar pela onda de solda, a solda molhe e escorra facilmente sobre a PCB e os terminais dos componentes. O pré-aquecimento também «seca» o fluxo, de modo a que, quando a placa de circuito impresso com fluxo entrar em contacto com a onda de solda, não ocorra uma ebulição rápida nem salpicos do fluxo. Os salpicos de fluxo podem fazer com que a solda se deposite por toda a montagem da placa de circuito impresso. Além disso, num processo sem limpeza, o fluxo bruto húmido que fica na montagem, após a soldadura por onda, representa um risco para a fiabilidade elétrica. Após a fase de pré-aquecimento/ativação do fluxo, este entra na onda de solda e a soldadura ocorre. O próprio fluxo da onda de solda também tende a «lavar» parte do fluxo.

Grande plano de tiras metálicas escuras e onduladas, com superfícies brilhantes e refletoras, dispostas ao longo de uma bandeja cinzenta.

Normalmente, quando se realiza um ensaio de equilíbrio de humedecimento, a quantidade de fluxo não é controlada aquando da sua aplicação na amostra de ensaio. A amostra de ensaio é frequentemente mergulhada num reservatório que contém o fluxo. E não se sabe, nem é certo, se essa quantidade de fluxo reproduz adequadamente a quantidade que seria utilizada numa montagem real. Em seguida, a amostra suspensa é baixada para um recipiente estático de solda fundida (em alguns equipamentos, uma plataforma que contém o recipiente de solda fundida é elevada até entrar em contacto com a amostra de ensaio suspensa). A amostra é frequentemente introduzida na solda fundida, começando pela borda, o que não simula a soldadura em superfícies que possam ser planas e paralelas à superfície da solda (ou seja, a superfície da placa de circuito impresso). No entanto, o maior problema desta técnica de avaliação é que há pouco ou nenhum pré-aquecimento/ativação do fluxo. Por conseguinte, o fluxo não tem oportunidade de limpar as superfícies como aconteceria num verdadeiro processo de soldadura por onda. A simples ausência de pré-aquecimento/ativação do fluxo torna os resultados de tal teste praticamente inúteis e muito enganadores. Além disso, devido à ausência de pré-aquecimento, o fluxo pode ainda estar «húmido» (conter solvente(s)) quando é introduzido na solda. O(s) solvente(s) do fluxo pode(m) interferir com a humectação e o fluxo da solda até se evaporarem. Isso poderia potencialmente produzir resultados muito diferentes apenas com base no(s) solvente(s) presente(s) no fluxo. Por exemplo, um fluxo à base de água e sem COV permanecerá «mais húmido» durante mais tempo do que um fluxo à base de álcool. Ora, introduziu-se aqui outra variável que teria sido eliminada durante a fase de pré-aquecimento/ativação do fluxo num processo real de soldadura por onda. E, por último, como a solda está estática, em oposição a uma onda de solda em movimento, introduz-se outra discrepância ou variável.

Assim, quando se trata de avaliar um fluxo para soldadura por onda, a melhor e, talvez, única forma de o fazer é numa máquina de soldadura por onda adequada, utilizando um processo que simule o que aconteceria a um conjunto real de PCB. Só um processo real de soldadura por onda irá incluir todas as nuances que um teste de equilíbrio de humedecimento não irá abranger.