Figura 1: Salpicos de solda (soldersplash) em ouro/níquel
Figura 2: Inversão de fase durante o refluxo
A maioria das pessoas sabe que a pasta de solda é uma mistura de pó de solda e um veículo de fluxo. O fluxo tem várias funções, mas as mais importantes são:
1/ Controlo das propriedades reológicas da pasta (aplicação / aderência / impressão / estabilidade)
2/ Remoção de óxidos das superfícies metálicas durante o refluxo.
A pasta de solda deve permanecer no local onde é depositada, mas, ocasionalmente, pode aparecer após o refluxo em locais inesperados; por vezes, a uma grande distância (talvez até polegadas) do local onde deveria estar. A isto chama-se «salpicos de solda» ou «respingos de solda» (Figura 1). O primeiro passo para eliminar os salpicos de solda é investigar a contaminação antes do refluxo. No caso da aplicação por dispensação da pasta de solda, a contaminação pode ocorrer devido ao «rasto» deixado pela pasta de solda entre as deposições. No caso do processo de impressão, pode dever-se à contaminação da face inferior do estêncil. Se esta investigação não revelar nada, é altura de investigar o processo de refluxo.
É improvável que ocorra contaminação por contacto no interior do forno, mas, depois de todas as fontes óbvias de contaminação, tais como indexadores ou transportadores de borda, terem sido verificadas e limpas, verifica-se frequentemente que o problema não foi eliminado. As causas destes salpicos de solda remanescentes não são claras, mas constatou-se que duas das variáveis de controlo importantes são o número de lote do substrato e o nível de oxigénio durante o refluxo. Níveis baixos de oxigénio podem, de facto, «ativar» o defeito.
Em teoria, os salpicos de solda podem resultar da decomposição do fluxo, ou da volatilização rápida do fluxo ou de outros materiais na superfície do substrato. No entanto, não parecem estar relacionados com nenhum dos seguintes fatores:
i./ tipo de pasta de solda ou número de lote
ii./ humidade relativa ou
iii./ tempo durante o qual a pasta fica exposta ao ar
A explicação habitual de que os salpicos de solda resultam da evaporação do solvente ou da humidade absorvida pela própria pasta de solda não parece, portanto, aplicar-se neste caso. O que poderá estar a acontecer é que, durante o processo de refluxo, a pasta de solda sofre uma «inversão de fase» (Figura 2). Ou seja, o fluxo passa de «fase contínua» para «fase discreta», enquanto a solda segue o caminho inverso — de um pó com grande área superficial para uma junta de refluxo com área superficial mínima. A força motriz do refluxo é a minimização padrão da energia potencial, resultante da humectação da superfície líquido-sólido e da tensão superficial do líquido.
Foi derivada uma equação simples para calcular a altura a que, no ar, um depósito de pasta de solda submetido a refluxo irá projetar uma única esfera não submetida a refluxo. A resposta vai surpreendê-lo: envie-me uma mensagem e eu envio-lhe o artigo.
Saúde! Andy
