Soldadura por refluxo: O que é? Como funciona?

A solda por refluxo é amplamente utilizada para a fabricação de conjuntos de PCB. It provides consistent soldering for the large variety of required components and pad sizes. Além disso, é muito fácil de controlar e monitorar. Industries have been using reflow soldering for many years to manufacture PCB assemblies.In this guide, we will explain what reflow soldering is, how this critical process works, common reflow soldering defects, and compare it with wave soldering. Vamos continuar lendo.

O que é soldagem por refluxo?

Reflow soldering is a method used to attach surface-mount components to a printed circuit board. The process begins by applying solder paste to designated pads on the PCB. Próximo, the components are placed onto the paste, and the assembly is heated in a reflow oven. And when the temperature goes up, solder paste will melt creating strong electrical and mechanical connections between the components and the circuit boards.

Benefits of Using Reflow Soldering

A solda por refluxo permite o processamento simultâneo de várias conexões. Isso evita a desconexão dos fios enquanto você solda os fios vizinhos. A solda por refluxo também melhora a qualidade do PCB resultante e oferece muitos outros benefícios, como,

• Melhor molhabilidade das juntas de solda e componentes montados na superfície.
• Melhor soldabilidade de uma grande variedade de componentes eletrônicos.
• Integridade aprimorada da junta para aplicações eletrônicas cruciais.
• Descoloração reduzida da placa.
• Eliminação de resíduos de fluxo carbonizados em elementos de aquecimento e placas.
• Formação reduzida de névoa branca a partir da oxidação de colofônia ou fluxo de estanho
• Desempenho otimizado de pastas de baixo resíduo e não limpas.
• Maior flexibilidade do processo para acomodar uma ampla variedade de condições operacionais.

Reflow Soldering Process in PCB Manufacturing: 6 Steps Involved

O estágio de soldagem por refluxo na fabricação de PCB envolve uma série de etapas. Vamos discuti-los um por um.

1. Pasta de solda

Primeiro, nós aplicamos a pasta de solda na placa. Nós o aplicamos apenas às áreas que requerem soldagem. Conseguimos isso usando uma máquina de pasta de solda e uma máscara de solda. Uma vez, nós aplicamos a pasta de solda, podemos passar para a próxima etapa.

2. Escolha e coloque

Depois de aplicar a pasta de solda, podemos então definir os componentes no lugar. Tipicamente, usamos uma máquina automatizada para pegar e colocar os componentes. Isso ocorre porque a colocação manual não é viável devido a um grande número de componentes e precisão necessária. Contudo, é necessário manusear os componentes com cuidado.

3. Pré-aqueça

Precisamos trazer as placas constantemente perto da temperatura exigida. Se a taxa de aquecimento for muito alta, então os componentes ou a placa sofrerão danos devido ao estresse térmico. Além disso, se a taxa de aquecimento for muito alta, o estresse térmico não permitirá que algumas áreas da placa atinjam a temperatura necessária. Por outro lado, se a taxa de aquecimento for muito lenta, toda a placa pode não atingir a temperatura necessária.

4. Imersão térmica

Depois de trazermos a temperatura da placa para a temperatura exigida, então começamos a próxima etapa. Isso costuma ser conhecido como "Imersão Térmica". É aqui que mantemos a placa na temperatura necessária. Fazemos isso por três razões,

• Para garantir que, se houver áreas que não atingiram a temperatura necessária, pode fazê-lo nesta etapa.

• Para remover os voláteis e solventes de pasta de solda.

• Para ativar o fluxo.

5. Refluxo

A etapa de refluxo é a etapa do processo de soldagem onde alcançamos a temperatura mais alta. Nesta etapa, a solda derrete e cria as juntas de solda necessárias. O fluxo ativado realiza a ligação metalúrgica, reduzindo a tensão superficial na junção dos metais envolvidos. Isso permite que o indivíduo solde esferas de pó para derreter e combinar.

6. Resfriamento

Precisamos resfriar as placas após a etapa de refluxo de forma que não exerça pressão sobre os componentes. Você pode evitar o choque térmico nos componentes e a formação intermetálica excessiva usando uma taxa de resfriamento adequada. Usamos principalmente a faixa de temperatura de 30 - 100 ° C para resfriar as placas. Esta faixa de temperatura cria uma taxa de resfriamento rápida que pode ajudar na criação de um tamanho de grão muito fino. Isso pode permitir que a solda faça uma junta mecânica sólida.

Defeitos comuns de solda por refluxo a serem observados

Como qualquer processo de fabricação, solda por refluxo vem com seus defeitos. Daremos uma breve olhada em alguns defeitos comuns de solda por refluxo e como você pode evitá-los.

1. Respingos de solda

Respingos de solda acontecem quando a pasta de solda gruda na máscara de solda em padrões confusos. Estes são causados ​​pelo uso inadequado do agente fundente. Também pode resultar da presença de poluentes na superfície das placas. Eles podem ser evitados usando uma quantidade suficiente de agente fundente e devem ser evitados a todo custo, pois podem causar um curto-circuito.

2. Saltos de solda

Um salto de solda é uma junta de solda que não está devidamente molhada com a solda. Acontece quando a solda não consegue alcançar uma almofada e, portanto, resulta em um circuito aberto. É por causa de deslizes na fase de fabricação ou design. Você deve distribuir uniformemente a pasta de solda se quiser evitar saltos de solda.

3. Solder Balling

Bolas de solda são um defeito comum com solda por refluxo. Estas são pequenas esferas de pasta de solda que se fixam a uma resistência, condutor, ou superfície laminada. Isso pode ocorrer devido a uma série de razões, como baixa faixa de temperatura de refluxo, usando componentes eletrônicos enferrujados, aplicação inadequada de pasta de solda, e design áspero de PCB.

4. Solda Faminta

Uma junta sem solda é aquela que não tem quantidade suficiente de solda para formar uma conexão viável. Isso resulta principalmente de aquecimento insuficiente e isso pode levar à interrupção de todo o circuito. Às vezes, uma junta sem solda funciona normalmente no início, mas acaba falhando quando as rachaduras começam a se desenvolver. Você pode consertar uma junta sem solda simplesmente reaquecendo a junta e adicionando mais pasta de solda.

As pessoas costumam confundir juntas sem solda com saltos de solda. Contudo, Eles não são os mesmos. Saltos de solda são aquelas juntas de solda onde a solda não pode alcançar ou não pode formar uma conexão mecânica devido ao mau umedecimento. Uma junta sem solda é aquela junta onde a quantidade de solda é insuficiente para formar uma conexão elétrica.

5. Tombstoning

Lápide PCB occurs when a component has one side lifted off from the pad. A solda deve começar o processo de umedecimento, anexando a ambas as almofadas. Contudo, se a solda não for capaz de completar o processo de umedecimento em uma almofada, um lado do componente pode inclinar. Isso vai se parecer com uma lápide típica e essa é a origem do nome deste defeito.

A distorção pode resultar de qualquer coisa que derreta a pasta de solda em uma almofada antes da outra. As causas típicas são a espessura irregular dos traços que se conectam à almofada ou a falta de design de alívio térmico. Se os componentes tiverem um corpo grande, eles podem deslizar na pasta de solda e isso pode fixá-los na forma de uma lápide.

6. Solder Bridging

Many problems can arise from using small components and ponte de solda takes the top spot in this regard. A ponte de solda acontece quando duas ou mais juntas de solda acidentalmente se conectam uma com a outra. Isso acontece principalmente por causa do uso de pontas de solda grandes ou largas e da aplicação de pasta de solda em excesso. Muitas vezes é difícil unir uma ponte de solda porque estas às vezes são microscópicas por natureza. Se não formos capazes de detectar uma ponte de solda, isso pode resultar em um curto-circuito e pode queimar ou danificar os componentes.

Podemos consertar uma ponte de solda segurando o ferro de solda no meio da ponte de solda. Isso vai derreter a solda e podemos retirá-la para quebrar a ponte. Podemos usar um sugador de solda se a ponte de solda for muito grande.

7. Almofadas levantadas

Almofadas levantadas são aquelas almofadas de solda que são destacadas da superfície de um PCB. Isso acontece principalmente devido ao aquecimento excessivo ou grande força em uma junta de solda. É difícil trabalhar com essas almofadas porque as almofadas são bastante delicadas e podem rasgar da superfície. Você deve fazer todo o esforço para anexar a almofada de volta ao PCB antes de tentar soldá-la.

Reflow Soldering Vs. Soldadura em onda: Qual é a diferença?

There are two different processes used to assemble a PCB: reflow soldering and wave soldering, each suited for different types of components and manufacturing needs.

For the most used field, reflow soldering is predominantly used for placing surface mount components. It is an excellent method for small, delicate, and high density components.

Por outro lado, wave soldering is a conventional process for através de componentes de furo in which the PCB is traversed across a wave of molten solder to weld the component’s leads to PCB pads. While reflow soldering achieves greater precision for fine pitch components, wave soldering is more effective for large-scale production of through-hole components, especially when combined with soldagem seletiva for mixed component assemblies.

Em um mundo, when choosing the soldering technique, the type of components on the PCB, assembly complexity and desired production volume determines the choice of these methods.

Conclusão

Reflow soldering is a process that requires expertise and advanced equipment, as precise temperature control and careful handling are critical to ensure strong, reliable solder joints. The right setup and skilled technicians are essential to avoid defects and achieve optimal results. Tecnologia MOKO tem 8 automatic SMD assembly lines and a state-of-the-art reflow soldering setup. With our vast production capacity and highly trained technicians, you can trust us to handle the complexity of reflow soldering with precision. If you lack the resources for proper reflow soldering of your PCBs or you simply don’t want to indulge in its sophistication then feel free to reach out to us.