É frequente que se peça aos engenheiros de produção e de processos uma estimativa do custo da pasta de solda aquando da elaboração de um orçamento para um produto. Christopher Nash, da Indium Corporation, abordou este tema numa publicação no seu blogue, disponível emhttps://www.indium.com/blog/calculating-solder-paste-usage.php ou digitalizando o seguinte código de barras:
No seu artigo, ele explica em pormenor como utilizar a fórmula de Greely para determinar a densidade de uma pasta de solder, de modo a converter o volume da pasta em massa.
A determinação do volume corresponde simplesmente à área do depósito de pasta multiplicada pela espessura da folha. Como é que se pode calcular facilmente a soma de todas as aberturas do estêncil? Esta tarefa é bastante simples se se dispor das ferramentas de software adequadas. Muitos pacotes de software CAD/CAM dispõem de uma calculadora de área de cobre para a estimativa de custos de fabrico de PCB. Esta mesma funcionalidade pode ser utilizada para estimar a área total das aberturas de pasta para o PCBA. Os dados Gerber são normalmente fornecidos juntamente com um pedido de orçamento.Ao substituir a camada de pasta de solda pela camada de cobre, o software calculará a soma de todas as aberturas da pasta, tal como se fossem de cobre. Lembre-se de que os dados Gerber são apenas um simples ficheiro de plotter, sem qualquer inteligência de projeto; um código «D» continua a ser um código «D», quer se trate de pasta, máscara ou cobre.Caso o Gerber da pasta não seja fornecido, pode-se substituí-lo pelo Gerber da máscara de solda. Uma vez que a maioria das aberturas da máscara são ligeiramente maiores do que as do cobre, isto proporciona o valor máximo de uma estimativa. Se estiver disponível uma camada Gerber da pasta de solda, esta é uma estimativa mais precisa e evita a sobreestimativa devida aos pinos QFP agrupados.Como se pode ver abaixo, o impacto das aberturas da máscara de QFP agrupados pode ser insignificante para montagens de alta densidade; no entanto, pode ser considerável para uma montagem composta principalmente por muitos desses dispositivos. É também importante verificar, ao utilizar a camada da máscara, se não existem áreas desmascaradas que não estejam associadas a SMDs ou que não devam ser impressas com pasta de solda, tais como vias abertas.
Imagem cedida por randy-clemmons.blogspot.com
Certifique-se de repetir o mesmo passo para a máscara de solda inferior ou para o ficheiro Gerber da pasta, caso o produto seja de dupla face. Inclua também quaisquer pontos de teste que pretenda aplicar com pasta. Recomenda-se calcular o consumo de pasta POR lado. Isto é útil quando se tem em conta o desperdício de produção e apenas um lado da PCBA foi processado. Depois de obter o total, multiplique-o pela espessura da folha.Certifique-se de que todas as suas unidades são consistentes! Uma vez que a pasta é normalmente vendida em gramas, é melhor utilizar unidades do Sistema Internacional (SI) e não unidades imperiais. O volume multiplicado pela densidade é igual à massa. A densidade e a gravidade específica (SG) são a mesma coisa, mas a SG é adimensional, uma vez que se trata de uma razão. O denominador dessa razão é normalmente o da água, que é 1 (0,9976 gramas por centímetro cúbico, para ser preciso); MAIS UMA VEZ, tenha cuidado com as unidades. Esta é uma boa razão para configurar o seu software CAD/CAM para apresentar os valores em cc ou, pelo menos, em milímetros, de modo a facilitar as conversões de unidades e torná-las menos propensas a erros. No que diz respeito às unidades e aos erros, consulte a publicação do conceituado Dr. Ronald Lasky, da Indium Corporation, sobre um erro frequente no cálculo da massa das ligas:
Lembre-se de que algumas ligas exóticas podem não ter uma densidade calculada, ao contrário de uma liga tão comum como a SAC305. Quando chegar a altura de adicionar a pasta de solda à lista de materiais (BOM), por uma questão de precisão, utilize o plano de verificação real fornecido pelo seu fabricante de estênceis. Este irá conter as definições precisas das aberturas, incluindo reduções de área, a «home-plate» e outros desenhos exóticos de aberturas para a pasta.
Se tiver alguma dificuldade com esta abordagem, não hesite em contactar-me para que possamos resolver isto juntos.
