Soldagem SMD: Um guia passo a passo

Soldagem SMD refere-se ao processo de soldagem de componentes eletrônicos de montagem em superfície em placas de circuito impresso. À medida que os dispositivos eletrônicos e PCBs se tornaram cada vez menores, o uso de Componentes SMD disparou no design de circuitos. O tamanho minúsculo dos componentes SMD permite uma densidade de componentes muito maior nas placas de circuito e permite a miniaturização da eletrônica moderna. Contudo, sua pequena área ocupada também cria alguns desafios únicos para montagem e soldagem. Neste guia, veremos as principais ferramentas, o processo passo a passo para soldar adequadamente componentes SMD, e as melhores práticas de retrabalho de soldagem SMD.

Ferramentas de solda SMD

A soldagem de dispositivos de montagem em superfície requer algumas ferramentas especializadas para lidar com componentes minúsculos e fazer juntas de solda de precisão. Aqui estão alguns dos itens essenciais que você precisa:

Ferro de soldar – Um ferro de soldar de ponta fina na faixa de potência de 15 a 30 W é ideal para trabalhos SMD. Pontas tão pequenas quanto 0,5 mm podem ser usadas. Recursos de controle de temperatura ajudam a evitar superaquecimento.

Pasta de solda – A pasta de solda consiste em uma mistura de liga de solda em pó e creme de fluxo. Ele permite que a solda seja aplicada com precisão às almofadas SMD antes que os componentes sejam colocados.

Microscópio – Um microscópio estéreo ou lupas são indispensáveis ​​para inspecionar pequenas juntas de solda e posicionamento de componentes. Um microscópio com ampliação de 20x a 40x é típico.

Pinças – Pinças de ponta fina permitem manuseio e posicionamento precisos de componentes SMD tão pequenos quanto 0201 ou 01005 tamanhos (0.25mm x 0,125 mm). Pinças antiestáticas são preferidas.

Soldar Helping Hands - Ferramentas manuais com lentes de aumento permitem o posicionamento de PCBs com as mãos livres sob um microscópio durante a soldagem.

Estêncil–Estênceis PCB são folhas de metal finas cortadas a laser com um padrão de aberturas que corresponde ao layout da placa de solda da PCB. Para aplicar pasta de solda, o estêncil é alinhado ao PCB e a pasta é exibida nas almofadas através das aberturas do estêncil. O uso de um estêncil permite a aplicação precisa e eficiente da pasta de solda antes da colocação do componente SMD.

Jigs – Os gabaritos ajudam a posicionar as placas em um ângulo que melhora a visibilidade e o acesso às juntas de solda sob os componentes durante a soldagem manual.

Ferramentas de sugador de solda/dessoldagem – Ferramentas de vácuo especializadas são usadas para remover ou retrabalhar juntas de solda e componentes de dessoldagem para trabalhos de reparo.

O processo de soldagem SMD

Agora vamos percorrer o processo completo passo a passo para ver a soldagem SMD em ação:

1. Prepare o PCB limpando-o completamente para remover quaisquer detritos ou oxidação que possam estar presentes. Além disso, aplique fluxo em todas as almofadas SMD usando uma caneta de fluxo antes de soldar. Pré-estanhar as almofadas é outra boa opção que vale a pena considerar antes de começar.
2. Posicione e fixe com segurança o PCB sob/sobre o microscópio em uma ferramenta de ajuda, certificando-se de prender a prancha com pinças jacaré para mantê-la estável e evitar movimentos. E ajuste o ângulo da prancha conforme necessário para obter a melhor visualização e acesso.
3. Selecione cuidadosamente o componente necessário usando uma pinça, verificando novamente se sua orientação está correta, e aplique fluxo aos eletrodos/condutores dos componentes antes da colocação, se necessário.
4. Coloque o componente alinhado com o correspondente Almofadas PCB sob a ampliação do microscópio, tomando cuidado para alinhar com precisão o componente, e realinhar se necessário.
5. Com o componente alinhado, solde primeiro um de seus fios para ancorar o componente no lugar e permitir o reposicionamento, se necessário.
6. Assim que a primeira pista for aderida, solde os fios restantes trabalhando a partir do fio preso, e aplicando o ferro de solda para formar uma boa junta em cada fio.
7. Quando terminar de soldar todos os cabos, inspecione minuciosamente cada junta de solda sob ampliação para verificar se há curtos-circuitos ou pouca umidade que exijam retrabalho, refluxar ou reaquecer quaisquer juntas questionáveis.
8. Após a conclusão da soldagem, use álcool isopropílico e uma escova ou cotonetes para limpar quaisquer resíduos de fluxo restantes.

Dicas a seguir durante o processo de soldagem

• Use a temperatura efetiva mais baixa do ferro de solda para evitar danificar componentes sensíveis.
• Mantenha a ponta de solda limpa entre as juntas para garantir uma ótima transferência de calor para a junta.
• Aplique solda apenas o suficiente para formar um filete adequado em cada junta. Solda insuficiente ou em excesso pode levar a conexões não confiáveis.
• Observe o fluxo e a umidade da solda e reaplique o fluxo ou as almofadas de pré-estanho, se necessário.
• Evite tocar ou bater no PCB até que todas as juntas de solda tenham esfriado e endurecido.
• Inspecione visualmente por baixo de componentes como BGAs e QFNs, se possível.
• Pegar Prevenção de ESD etapas como pulseiras e tapetes de aterramento.
• Trabalhe sistematicamente do centro para fora ou de componentes pequenos para componentes maiores.
• Mantenha as almofadas frias evitando o calor prolongado em um local para evitar o levantamento das almofadas ou danos à PCB.
  

As melhores práticas de retrabalho de soldagem SMD

Retrabalhar a soldagem de dispositivos de montagem em superfície é um processo delicado, mas uma habilidade essencial para Reparação de placas de circuito impresso e modificação. Embora muito cuidado deva ser tomado, é possível dessoldar e substituir componentes SMD com sucesso sem causar danos à placa. Aqui estão algumas práticas recomendadas para retrabalhar a solda SMD:

• Use uma estação de retrabalho de qualidade com controle preciso de temperatura e fluxo de ar para evitar superaquecimento.
• Limpe completamente a área da placa e aplique fluxo antes de dessoldar.
• Pré-aqueça cuidadosamente os componentes circundantes antes de tentar remover o SMD.
• Empregue ferramentas de dessoldagem adequadas, como pavio de solda e bombas de vácuo, para remover a solda com segurança.
• Limpe completamente as almofadas e confirme se não há resíduos antes de soldar novamente.
• Alinhe com precisão o novo componente e verifique três vezes a orientação.
• Solde os pinos individualmente com o mínimo de calor para evitar o levantamento das almofadas.
• Inspecione todas as juntas sob ampliação para ver se há umidade adequada e sem pontes.
• Teste funcionalmente as placas após o trabalho para confirmar que os reparos foram concluídos.
• Mantenha os procedimentos seguros de ESD e dê tempo para resfriamento.
• Mantenha a documentação detalhada do processo de retrabalho para referência futura.
• Siga as orientações do fabricante e procure aconselhamento quando necessário.

Pensamentos finais

A soldagem SMD pode parecer assustadora no início devido ao trabalho com juntas e componentes ridiculamente pequenos. Mas com alguma prática, as ferramentas certas, e seguindo uma técnica sólida, você pode soldar com sucesso componentes de praticamente qualquer tamanho. Com os componentes de montagem em superfície ficando cada vez menores e as placas mais densamente compactadas, aprender habilidades de soldagem SMD está se tornando uma obrigação para qualquer iniciante em PCB e amadores de eletrônica.