electrovalue „„„electric and electronic...

43
ELECTROVALUE „Electric and Electronic Eco Electric and Electronic Eco Electric and Electronic Eco Electric and Electronic Eco-assembly Alternatives for the assembly Alternatives for the assembly Alternatives for the assembly Alternatives for the Valorisation of the End Valorisation of the End Valorisation of the End Valorisation of the End-of of of of-life Products in the Recycling Market life Products in the Recycling Market life Products in the Recycling Market life Products in the Recycling Market‰ LIFE07 ENV/P/000639 Document Title: Training Courses Version: 2 Deliverable no: D.8.1 Date: Abril 2011 Company: ISQ Author(s): ISQ Level of Dissemination (PU/CO): PU Distribution List: All partners and public in general Abstract: Este documento apresenta uma revisão da literatura e análise das técnicas mais adequadas a processos de soldadura e dessoldadura. Documents included: - Notes: 43 páginas, incluindo a capa

Upload: truongkhuong

Post on 19-Sep-2018

215 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

ELECTROVALUE „„„„Electric and Electronic EcoElectric and Electronic EcoElectric and Electronic EcoElectric and Electronic Eco----assembly Alternatives for the assembly Alternatives for the assembly Alternatives for the assembly Alternatives for the

Valorisation of the EndValorisation of the EndValorisation of the EndValorisation of the End----ofofofof----life Products in the Recycling Marketlife Products in the Recycling Marketlife Products in the Recycling Marketlife Products in the Recycling Market‰‰‰‰

LIFE07 ENV/P/000639

Document Title:

Training Courses

Version: 2 Deliverable no: D.8.1

Date: Abril 2011 Company: ISQ

Author(s):

ISQ

Level of Dissemination (PU/CO): PU

Distribution List: All partners and public in general

Abstract:

Este documento apresenta uma revisão da literatura e análise das técnicas mais adequadas a processos de soldadura e dessoldadura.

Documents included: -

Notes: 43 páginas, incluindo a capa

i

Índice Lista de Abreviaturas....................................................................................................... ii

1. A SOLDADURA ..........................................................................................................3

1.1. TÉCNICAS DE SOLDADURA .................................................................................4

1.2. GUIA DE DICAS & RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS ...................................................9

1.3. PREPARAÇÃO DO TRABALHO ............................................................................11

2. COMO DESSOLDAR COMPONENTES..........................................................................13

2.1. INTRODUÇÃO...................................................................................................13

2.2. FERRAMENTAS NECESSÁRIAS ..........................................................................13

2.3. O PROCESSO DE DESSOLDAGEM......................................................................15

2.4. T ÉCNICAS DE DESSOLDADURA.........................................................................28

2.5. GUIA DE DICAS ................................................................................................30

3. COMPONENTES .......................................................................................................32

4. SEGURANÇA ...........................................................................................................35

4.1. PRIMEROS SOCORROS.....................................................................................35

4.2. PREVENÇÃO....................................................................................................35

4.2.1. CONTAMINAÇÃO ..........................................................................................36

4.2.2. MANUSEAMENTO DE PLACAS........................................................................36

4.2.3. LUVAS.........................................................................................................36

5. GLOSSÁRIO ............................................................................................................37

6. REFERÊNCIAS ................................................................Error! Bookmark not defined.

D.8.1 – Curso de Formação

ii

Lista de Abreviaturas

DIP – Dual-Inline Package

IC – Circuito Integrado

LED – Light emitting diode

PCB – Placa de Circuito Impresso

PLCC – Portador de Chip de Plástico com Chumbo

PTH – Plated Through-Hole

SMD – Surface-mount Device

SMT – Surface Mount

D.8.1 – Curso de Formação

3

1. A SOLDADURA

A soldadura é realizada por um rápido aquecimento das peças metálicas a serem

unidas, aplicando um fluxo e uma solda na superfície de soldadura. A resultante junta

de solda liga as peças metalurgicamente – que formam uma excelente ligação eléctrica

entre fios e uma articulação mecânica forte entre as partes de metal. O calor é fornecido

com um ferro de solda ou outros meios. O fluxo é um produto de limpeza química que

prepara as superfícies quentes para a solda fundida. A solda é uma liga de baixo ponto

de fusão de metais não ferrosos.

O material base numa ligação de solda é composto pelo material do componente e os

traços de circuito impresso na placa. A massa, composição e limpeza do material base

determinam a capacidade do fluxo e solda para aderir adequadamente e fornecer uma

ligação correcta.

Se o material de base tiver a superfície contaminada, essa acção evita a solda de aderir

ao longo da superfície da placa. Os componentes são geralmente protegidos por um

acabamento de superfície. Os acabamentos de superfície podem variar de estanho a

uma solda – revestimentos mergulhados.

Figura 1: Técnica de soldagem adequada. (Fonte: Circuit Technology Center)

D.8.1 – Curso de Formação

4

1.1. TÉCNICAS DE SOLDADURA

A. Molhabilidade (wetting)

Molhabilidade diz respeito à capacidade de um líquido a espalhar-se e aderir a uma

superfície sólida. Pode ser visto como uma acção de metal solvente que ocorre quando

é aplicado calor suficiente a uma conexão que permite a solda se liquefazer. Quando a

solda quente entra em contato com a superfície, o metal derrete. A solda dissolve-se e

penetra na superfície. As moléculas de solda misturam-se com o cobre e formam uma

nova liga. Essa acção é chamada de molhabilidade e forma o vínculo intermetálico entre

as partes. A molhabilidade só pode ocorrer se a superfície do cobre estiver livre de

contaminação, nomeadamente do filme de óxido que se forma quando o metal é

exposto ao ar. Além disso, a solda e a superfície de trabalho precisa de estar a uma

temperatura adequada. Embora as superfícies a serem soldadas poderem estar limpas

a olho vivo, há sempre uma fina película de óxido de cobri-lo, pelo que, para alcançar

uma boa ligação, devem ser removidos durante o processo de soldagem utilizando

fluxo.

Placa PC

TERMINAL

Ligação intermetálica

Solda

Placa PC

TERMINAL

Ligação intermetálica

Solda

Figura 2: A acção molhante ocorre quando a solda fundida penetra uma superfície de

cobre formando uma ligação intermetálica.

B. Montagem por inserção (PTH - Pin Through Hole)

Montagem por inserção refere-se ao esquema de montagem que envolve a inserção

dos componentes em perfurações nas placas de circuito impresso (PCB) e respectiva

soldadura no lado oposto tanto por processos manuais, ou pelo uso de máquinas de

inserção automática.

D.8.1 – Curso de Formação

5

Etapa 1: Utilize uma pequena borracha para remover qualquer oxidação dos pinos de

soldagem.

Etapa 2: Aplique uma pequena quantidade de álcool isopropílico a cada pino que

necessite de ser soldado. Use um cotonete para isso.

Etapa 3: Seleccione e instale o ferro de soldar apropriado.

Etapa 4: Ligue a estação de soldadura.

Etapa 5: Aqueça o ferro de soldar cerca de um minuto.

Etapa 6: Insira o componente PTH no PCB.

Etapa 7: Vire o PCB para assegurar que o componente não se move nem desliza. Se

não se mover, dobre os terminais para manter o componente instalado.

Etapa 8: Coloque uma pequena gota de fluxo em cada pino a ser soldado (nem sempre

necessário).

Etapa 9: Estanhe a ponta do ferro de soldar com uma pequena quantidade de solda.

Etapa 10: Limpe a ponta.

Etapa 11: Toque a pino com a ponta do ferro para a aquecer. Após cerca de 3

segundos coloque a pasta de solda.

Etapa 12: Quando tiver terminado todas as soldaduras no PCB, limpe a placa com

álcool isopropilico para remover qualquer fluxo residual.

Etapa 13: Seque a placa com ar comprimido.

Etapa 14: Evitar o aquecimento rápido de condensadores de cerâmica durante as

operações de solda.

C. Montagem em Superfície (SMT)

Montagem em superfície designa o método através do qual são montados componentes

SMC (Surface Mounted Components) directamente na superfície da placa de circuitos

impressos (PCB), permitindo o aproveitamento de ambas as faces. Componentes

electrónicos criados desta forma são denominados dispositivos de montagem superficial

ou SMD (Surface-Mount Devices) . Na indústria, tem substituído em ampla escala o

D.8.1 – Curso de Formação

6

método de montagem PTH. Um componente SMT é geralmente menor do que seu

equivalente PTH, porque possui terminais mais curtos ou por vezes nem os possui. Os

terminais também variam de formato, podendo ter contactos chatos, matrizes de bolas

de solda (BGAs) ou terminadores no corpo do componente. Na tecnologia SMT,

normalmente são usadas máquinas insersoras de componentes durante todo o

processo de produção, desde a aplicação da pasta de solda até mesmo a montagem

dos componentes e a fusão da pasta de solda, pois os componentes em geral são muito

pequenos, sensíveis e necessitam de grande precisão de montagem, exigindo um

controlo muito rígido dos parâmetros do processo.

Figura 3: Exemplo de montagem SMT

Figura 4: Exemplos de dispositivos para montagem em superfície (SMT).

D.8.1 – Curso de Formação

7

Etapa 1 : Aplicar com uma seringa a pasta de

solda a cada terminal que requeira soldagem.

Etapa 2 : Posicionar o componente nos terminais.

Etapa 3 : Colocar o PCB com a pasta e

componentes num forno de soldagem.

Etapa 4 : Deixar arrefecer e lavar o PCB.

Etapa 5 : Inspeccionar as placas em busca de

componentes desalinhados, pontes de solda ou

falta de solda.

Etapa 6 : Realizar acabamentos finais se

necessário.

D.8.1 – Curso de Formação

8

Figura 5: Adição de solda a um pad SMT

Figura 6: Fixando um lado de um componente

Figura 7: Fixando o segundo lado de um

componente

Figura 8: Componente SMT soldado.

A quantidade de pasta de solda utilizada é importante. As figuras seguintes dão uma

indicação visual do que poderá ser muita, ou pouca, pasta de solda:

Figura 9: Exemplos de SMT com

demasiada solda utilizada

Figura 10: Exemplos de SMT com

quantidade correcta de solda

Figura 11: Exemplos de SMT com pouca solda utilizada

D.8.1 – Curso de Formação

9

1.2. GUIA DE DICAS & RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS

Dicas gerais de soldadura

o Limpar todas as partes a soldar.

o O aspecto mais importante da soldagem é ter a ponta do ferro de soldar bem

estanhada. O calor tenderá a oxidar a ponta do ferro de soldar. Uma ponta

oxidada repelirá a solda. Para estanhar a ponta, limpe-a com uma esponja

húmida, derreta nela um pouco de solda e volte a limpá-la. A ponta deverá estar

brilhante e coberta com solda.

o Mantenha a ponta do ferro de soldar a uma temperatura baixa, cerca de 370C

de modo a não levantar os pinos e não danificar as partes.

o Troque regularmente as pontas do ferro de soldar. Se as utilizar

constantemente, então uma vez por mês será razoável.

o Certifique-se que a ponta está estanhada quando o ferro está ligado (a

estanhagem protege a ponta e melhora a transferência de calor).

o As pontas dos ferros são cobertas com níquel portanto não as lime para não

remover a camada protectora.

o Uma junta de solda fria é uma junta em que uma bolha de ar ou outra impureza

entrou durante o arrefecimento. Juntas de solda frias podem ser identificadas

pelo seu aspecto mate e manchado. A solda não flúi e não envolve o terminal

como deveria. As juntas frias são quebradiças e fazem más ligações eléctricas.

o É uma boa prática estanhar um arame antes de o soldar a outros componentes.

Para estanhar o arame, retirar primeiro o isolamento, e torcer os fios. Aplique

calor com o ferro de soldar e deixe a solda fluir entre os fios.

Resolução de problemas típicos

o A solda não “pega”: gordura ou sujidade presentes – retire a solda e limpe as

partes. Ou então, o material pode não ser adequado para soldagem com solda

de chumbo/estanho (e.g. alumínio).

o A junta tem aspecto cristalino ou granuloso: foi movida antes de arrefecer ou a

junta não foi aquecida adequadamente.

D.8.1 – Curso de Formação

10

o A junta de solda forma um “pico” – provavelmente sobreaquecido, queimando o

fluxo. Aplique calor novamente, durante menos tempo, com ferro limpo. Adicione

uma pequena quantidade de solda.

D.8.1 – Curso de Formação

11

1.3. PREPARAÇÃO DO TRABALHO

A. Limpeza dos componentes:

o Embora as superfícies a serem soldadas possam parecer limpas, existe sempre

uma fina camada de óxido a cobri-las.

o Utiliza-se álcool isopropílico para limpar a resina e a sujidade dos PCBs.

Tipicamente utiliza-se uma mistura de 70% álcool isopropílico e 30% de uma

mistura de água e óleos. A utilização de álcool standard num PCB não é tão

eficaz para limpeza e tende a deixar uma pequena camada de resíduo oleoso na

placa de circuito impresso. Um banho com álcool isopropílico puro a 99%

ajudará a limpar a placa.

o Em alternativa utilizar um cotonete molhado com álcool para limpar uma área

particular do PCB.

B. Preparar o ferro de soldar:

o Ligue o ferro e deixe-o atingir a temperatura desejada

o Humedeça uma esponja

o Limpe a ponta do ferro com a esponja

Figura 12: Limpeza da ponta do ferro de solda com uma esponja (fonte: Clube do Hardware)

o Aplique solda à ponta do ferro (estanhagem)

o Limpe excesso de solda

o A ponta deverá ter um brilho prateado

D.8.1 – Curso de Formação

12

C. Executar (soldagem)

D. Inspeccione as juntas de solda

o A inspeção é realizada para procedimentos operacionais padrão.

o Os resultados da inspeção o são registrados / reportados em conformidade com

os procedimentos local de trabalho:

i. Identificação de procedimentos corretos e incorrectos de soldadura.

ii. Compreensão dos códigos, normas, manuais e especificações do fabricante.

iii. A ligação deve formar um cone e ser brilhante.

iv. O perfil de ligação deve ser côncavo, não convexo.

v. A ligação circunda completamente as partes.... não 99%.

vi. As ligações não cobrem outras conexões.

o Reparar as juntas mal formadas.

o Remover pontes de solda:

i. Excesso de solda que liga dois pinos

ii. Conexões elétricas indesejadas que se formaram

o Remover componentes.

D.8.1 – Curso de Formação

13

2. COMO DESSOLDAR COMPONENTES

2.1. INTRODUÇÃO

Dessoldar componentes não é tão fácil quanto soldá-los. O principal problema é que as

placas de circuito impresso possuem várias camadas. Apenas duas camadas

(chamadas “camada de solda” e “camada de componentes”) são visíveis, mas existem

outras camadas dentro da placa de circuito impresso, semelhante a uma sanduíche. Os

furos onde os componentes são soldados são metalizados e servem não apenas para o

encaixe dos componentes, mas também fornecem ligação elétrica entre as duas

camadas visíveis e as camadas internas da placa de circuito impresso, que não são

visíveis. Se se fizer um movimento errado enquanto se estiver a remover um

componente, pode-se quebrar a ligação entre o furo e as camadas internas da placa,

destruindo-a.

2.2. FERRAMENTAS NECESSÁRIAS

Para dessoldar componentes serão necessárias as seguintes ferramentas:

• Ferro de solda Aconselha-se a utilização de ferros de 25 W ou 30 W, no máximo 40 W se a solda

estiver muito velha. Acima disso pode-se danificar a placa de circuito impresso e até

mesmo queimar componentes.

O ferro de solda possui um sistema de controlo da temperatura, que selecciona

automaticamente a temperatura correta de solda com base na ponta inserida no ferro

de solda.

Figura 13: Ferro de Solda

Os tipos mais comuns de ponta de solda são: uma ponta cónica fina, e ponta em forma

de espátula.

D.8.1 – Curso de Formação

14

Figura 14: Tipos de pontas de soldar

• Malha de dessoldar

É composta por fios de cobre entrelaçados que absorvem a solda quando aquecidos.

Utiliza-se para remover excesso de solda.

Figura 15: Malha de dessoldar

• Bomba de dessoldar

Usado para aplicar calor e vácuo à solda antiga.

Figura 16: Bomba de dessoldar

• Lupa

A lupa é uma ferramenta essencial para fins de inspecção e de trabalho de solda fina.

Como a resolução de problemas é de cerca de 70% de inspeção visual, a lupa ajuda

D.8.1 – Curso de Formação

15

muito. Alternativamente, pode ser tirada uma fotografia e ampliar no computador para

fazer inspeções visuais com maior precisão.

Figura 17: Lupa

• Dissipador de calor

O dissipador de calor é um clipe entre corpo e de ferro, que protege componentes

sensíveis ao calor.

• Solda • Pano de limpeza • Esponja • Chave de fendas pequena • Álcool isopropílico (Isopropanol) • Escova

Figura 18: Kit de Ferramentas necessárias para dessoldagem (fonte: Clube do Hardware)

2.3. O PROCESSO DE DESSOLDAGEM

Etapa 1: Preparação

Ligue o seu ferro de solda e espere até que o mesmo aqueça (três minutos, em média).

Molhe a esponja e limpe a ponta do ferro de solda, fazendo o movimento indicado na

D.8.1 – Curso de Formação

16

Figura 2. Certifique-se de repetir o movimento até a ponta do ferro. É normal que

durante o processo de limpeza saia fumo do ferro, já que a esponja está molhada.

Figura 19: Limpeza da ponta do ferro de soldar. (fonte: Clube do Hardware)

Durante o processo de dessoldagem você precisará limpar a ponta do ferro de solda

novamente. Toda vez que você notar que a ponta do ferro de solda está suja, repita o

processo de limpeza mostrado anteriormente.

Etapa 2: Localização dos Terminais dos Componentes

O próximo passo é procurar cuidadosamente o componente que deseja remover. Como

referido anteriormente, a placa de circuito impresso possui dois lados visíveis, o lado

onde os componentes estão localizados, e o lado da solda, onde os componentes são

soldados. Por isso, é necessário localizar o componente no lado dos componentes e

procurar seus terminais no lado da solda.

Como exemplo iremos usar um condensador electrolítico de uma placa tal como

apresentado na figura seguinte.

D.8.1 – Curso de Formação

17

Figura 20: Condensador electrolítico que irá ser removido (fonte: Clube do Hardware)

Figura 21: Localizando os terminais do condensador (fonte: Clube do Hardware)

D.8.1 – Curso de Formação

18

Figura 22: Terminais do Condensador (fonte: Clube do Hardware)

Etapa 3: Limpeza dos Terminais

Após a localização dos terminais do componente é necessário limpá-los com álcool

isopropílico (também conhecido como isopropanol) usando uma escova de dentes. Para

isso, molhe a escova de dentes com álcool isopropílico e “escove” os terminais. Não

utilize álcool comum.

Figura 23: Molhando a escova de dente com álcool isopropílico (fonte: Clube do Hardware)

D.8.1 – Curso de Formação

19

Figura 24: Limpando os terminais do componente com álcool isopropílico (fonte: Clube do

Hardware)

Figura 25: Terminais limpos correctamente (fonte: Clube do Hardware)

Etapa 4: Preparação para Dessoldar

Durante esta etapa deverá soldará novamente o componente que deseja remover de

forma a permitir que a solda antiga seja removida. A solda antiga é muito difícil de ser

derretida com o ferro de solda e aspirada pelo aspirador, por isso, é necessário misturar

solda nova com solda antiga. Essa mistura facilita o derretimento da solda e a sua

remoção.

Existe ainda um outro processo adicional que deve ser efectuado durante esta etapa.

Com a ponta do ferro de solda deve empurrar o terminal para frente e para trás de

D.8.1 – Curso de Formação

20

forma a fazer com que ele se desprenda da borda do furo. Em algumas situações os

terminais ficam tão presos nas bordas o que dificulta bastante o processo de remoção.

Deve repetir este processo pelo menos duas vezes em cada direcção. Após ter feito

movimentos com a ponta do ferro de solda no terminal, deve deixá-lo mais ou menos no

meio do furo.

Nas figuras abaixo mostra-se essas duas técnicas separadamente, mas você deve

utilizá-las ao mesmo tempo, já que o movimento no terminal do componente ajuda a

misturar a solda velha com a nova.

Figura 26: Soldando um terminal (fonte: Clube do Hardware)

Figura 27: Soldando o outro terminal (fonte: Clube do Hardware)

D.8.1 – Curso de Formação

21

Figura 28: Empurrando o terminal para frente com a ponta do ferro de solda (fonte: Clube

do Hardware)

Figura 29: Empurrando o terminal para trás com a ponta do ferro de solda (fonte: Clube do

Hardware)

Etapa 5: Dessoldando o Componente

Para dessoldar o componente será necessário um sugador de solda. Deve armá-lo

posicionando o seu accionador para baixo. Para usá-lo, você deve pressionar o botão,

(gatilho): o accionador voltará para a posição original aspirando tudo que estiver

localizado perto da sua ponta.

Com uma mão, deve derreter a solda localizada no terminal do componente e, com a

outra, deve segurar o aspirador de solda e posicionar a sua ponta na solda derretida

D.8.1 – Curso de Formação

22

pressionando o botão. A solda derretida deverá ser aspirada.

Dica: Nunca deixe o aspirador de solda armado após o trabalho ter sido feito. Isso fará

com que ele perca a pressão.

Figura 30: Aspirador de solda. Arme-o com o seu polegar (fonte: Clube do Hardware)

Figura 31: Modo correcto de segurar o aspirador de solda para utilizá-lo (fonte: Clube do

Hardware)

Deve prestar muita atenção na forma como o ferro de solda deve ser segurado, tal como apresentado na figura seguinte.

D.8.1 – Curso de Formação

23

Figura 32: Modo correcto de segurar o ferro de solda (fonte: Clube do Hardware)

Figura 33: Dessoldando o componente (fonte: Clube do Hardware)

Etapa 6: Repetir o processo

É muito raro conseguir remover toda a solda na primeira tentativa (veja Figura 34). Por

este motivo, deverá repetir o processo descrito na etapa 5. Pode ainda ser necessário

soldar o componente novamente para misturar a nova solda com a antiga, facilitando o

derretimento e a sucção da solda. Outra dica é mover o terminal para frente e para trás

com ajuda de uma pequena chave de fenda para desprendê-lo do furo.

D.8.1 – Curso de Formação

24

Figura 34: Terminais após a primeira dessoldagem (fonte: Clube do Hardware)

Figura 35: Empurrar o terminal para frente com a chave de fenda (fonte: Clube do Hardware)

D.8.1 – Curso de Formação

25

Figura 36: Empurrar o terminal para trás com a chave de fenda (fonte: Clube do Hardware)

Necessitará de repetir o processo novamente até que veja que o terminal se está

desprendendo do furo. Na figura seguinte pode ver ambos os terminais no final do

processo. Preste atenção se os terminais estão centralizados e se não existe solda a

prender os terminais nos furos.

Figura 37: Terminais após o processo de dessoldagem (fonte: Clube do Hardware)

Etapa 7: Remoção do Componente

Para remover o componente, puxe-o apenas com os seus dedos. Caso não o consiga

remover, existem algumas dicas adicionais dependendo do componente.

Se o componente tiver terminais axiais, pode segurar o terminal no lado do componente

da placa com ajuda de um alicate de bico e puxá-lo enquanto que, no lado da solda,

mexe no terminal com a ponta do ferro de solda.

D.8.1 – Curso de Formação

26

Se o componente tiver terminais radiais, pode empurrar um dos lados com o seu

polegar enquanto toca no lado correspondente do terminal com a ponta do ferro de

solda, no lado da solda. Nunca deve utilizar alicates para remover condensadores

electrolíticos, porque geralmente o condensador sai enquanto que os seus terminais

ainda continuarão soldados. Pode utilizar um alicate, caso necessário, para remover

componentes que possuam superfícies “duras”, tais como transístores e circuitos

integrados.

Para circuitos integrados com encapsulamento DIP (Dual In Parallel), pode usar uma

pequena chave de fenda. Insira apenas a chave de fenda num dos lados do circuito

integrado (entre a placa e o componente) e use-a como alavanca para suspender o

circuito integrado enquanto aquece os terminais do circuito no mesmo lado em que

colocou a chave de fenda. Proceda do mesmo modo para o outro lado. Repita o

processo até que o componente possa ter removido totalmente.

Cuidado. Estas dicas poderão ser seguidas apenas após ter executado todo o

procedimento padrão descrito. Se tentar puxar um componente sem remover a solda

como explicado anteriormente, pode remover o tubo metálico do furo junto como

componente, danificando a placa, já que o contacto entre as camadas será perdido.

Figura 38: Removendo o componente (fonte: Clube do Hardware)

D.8.1 – Curso de Formação

27

Figura 39: Componente removido (fonte: Clube do Hardware)

Etapa 8: Procedimento Final

O procedimento final diz respeito à limpeza da placa, pelo que se não é previsto que a

placa seja utilizada novamente este passo não será necessário. Como pode ver pela

figura seguinte, após a remoção do componente a placa terá resíduos à volta do furo do

componente. Para remover estes resíduos, use uma pequena chave de fenda. Não

passe a chave de fenda com muita força pois pode remover igualmente o verniz da

placa.

Figura 40: Após a remoção do componente existem resíduos na placa (fonte: Clube do

Hardware)

D.8.1 – Curso de Formação

28

Figura 41: Remoção do resíduo com uma pequena chave de fendas (fonte: Clube do

Hardware)

Figura 42: Após a utilização da chave de fendas (fonte: Clube do Hardware)

2.4. T ÉCNICAS DE DESSOLDADURA

A. Bomba de Dessoldar (sugador de solda)

1. Para usar uma bomba de dessoldar, primeiro carregue a bomba pressionando

o êmbolo até que ela trave.

Figura 43: bomba de dessoldar

D.8.1 – Curso de Formação

29

2. Segure a bomba com uma mão e o ferro de solda com a outra, aquecendo a

solda no terminal a ser removido. Quando a solda derrete, remova

rapidamente o ferro de solda e aplique a bomba num movimento contínuo.

3. Accione a bomba para aspirar a solda enquanto ainda está derretida.

Figura 44: Dessoldando com a bomba de dessoldar (fonte: Clube do Hardware)

B. Malha de Dessoldar

1. Carregue o aspirador de solda.

2. Coloque a ponta do ferro no terminal a ser dessoldado.

3. Quando a solda na junta se liquefazer, insira a ponta do aspirador na solda

derretida e accione-a.

4. Use a malha de dessoldar para remover os últimos resíduo de solda.

5. Use uma chave de fendas e um alicate de ponta longa para ajudar a remover o

componente.

D.8.1 – Curso de Formação

30

Figura 45: Dessoldando com a malha de dessoldar (fonte: Clube do Hardware)

C. Pistola de Calor

1. Remova o PCB de qualquer invólucro que o rodeie.

2. Aqueça a área usando uma pistola de calor. Utilize algo não inflamável para

colocar a placa num ângulo confortável para trabalhar. Certifique-se que não

existe nada que possa derreter ou queimar na área em torno dela. Aplique

calor na área ao redor do componente. Verifique se a solda se torna brilhante

mostrando que está fluida. Pode, então, retirar os componentes, usando uma

pinça ou alicate de ponta fina. De seguida, coloque-os num lugar seguro para

refrescar.

3. Tenha um cuidado especial com a partes pequenas ou as partes que possam

ser sensíveis ao calor. O ar da pistola de calor pode fundir peças pequenas

tornando impossível a sua reutilização.

2.5. GUIA DE DICAS

Dicas gerais para Dessoldadura

o Adicionando solda adicional a uma soldadura problemática pode ser útil na

remoção dos últimos traços de solda. Isso funciona porque a solda adicional

ajuda o calor a fluir totalmente dentro da ligação. A solda adicional deve ser

D.8.1 – Curso de Formação

31

aplicada e dessoldada o mais rápido possível. Não espere que a solda arrefeça

antes de tentar aspirá-la.

o Utilize dissipadores de calor. Os dissipadores de calor são muito importantes na

remoção de componentes sensíveis, como circuitos integrados e transistores. Se

não tem um clipe no dissipador de calor, então um par de alicates é um bom

substituto.

o Mantenha a ponta do ferro de soldar limpa. Uma ponta do ferro limpa significa

uma melhor condução de calor. Use uma esponja húmida para limpar a ponta

entre as articulações.

o Use o ferro de soldar adequado. Lembre-se que as juntas maiores demoram

mais tempo a aquecer com um ferro de 30W do que com um ferro de 150W.

Enquanto 30W é bom para placas de circuito impresso e similares, potências

mais elevadas são melhores quando dessoldando ligações maiores.

o Use tanto o aspirador como a malha de solda. Use um aspirador de solda para

remover a maioria da solda e depois passe com a malha para remover o

restante.

o Sempre que veja a ponta do ferro de soldar com partes pretas limpe-a

novamente.

D.8.1 – Curso de Formação

32

3. COMPONENTES

A. Resistências

As Resistências são pequenos dispositivos cilíndricos com um código de cores e

bandas indicando o seu valor.

B. Packs de resistências

Os Packs de resistências são planos, rectangulares e contém entre 3 a 10 resistências.

Existem dois tipos básicos:

- Elemento isolado. Resistências discretas: geralmente três, quatro, ou cinco por pacote.

- Terminal comum. Resitências com um pino amarrado e o outro pino livre.

C. Diodos

Os Diodos têm dois terminais, chamados ânodo e cátodo. Um diodo geralmente possui

uma marcação que está mais perto de um terminal do que de outro (uma faixa em torno

de um pacote cilíndrico, por exemplo). Este terminal marcado é sempre o cátodo.

Figura 46: Diodo

D. LEDs

LED é um acrónimo para "diodo emissor de luz". O cátodo de um LED é marcado tanto

por uma pequena vantagem ao longo da circunferência plana da caixa de diodo, como

por ser o menor dos dois terminais.

D.8.1 – Curso de Formação

33

Figura 47: LED

E. Circuitos Integrados

Os Circuitos integrados (CIs) apresentam uma grande variedade de estilos. Os dois

tipos mais comuns são chamados de DIP (para dual-inline package), e o PLCC (para

portador de chip de plástico com chumbo). Ambos os tipos apresentam uma marcação

sobre o pacote de componentes que significa "pino 1" do circuito do componente. Esta

marca pode ser um pequeno ponto, entalhe, ou saliência. Após o pino 1 ser identificado,

a numeração sequencial procede-se de uma forma contrária aos ponteiros do relógio

em torno do componente.

Figura 48: Vista de um circuito integrado de 14 pinos DIP

F. Condensadores

Os Condensadores são componentes que armazenam energia num campo eléctrico,

acumulando um desequilíbrio interno de carga eléctrica. Os formatos típicos consistem

em dois electrodos ou placas que armazenam cargas opostas. Estas duas placas são

condutoras e são separadas por um isolante ou por um dieléctrico. A carga é

armazenada na superfície das placas, no limite com o dieléctrico. Devido ao facto de

cada placa armazenar cargas iguais, porém opostas, a carga total no dispositivo é

sempre zero.

D.8.1 – Curso de Formação

34

G. Inductores

Um Indutor é um dispositivo eléctrico passivo que armazena energia na forma de campo

magnético, normalmente combinando o efeito de vários loops da corrente elétrica. O

indutor pode ser utilizado em circuitos como um filtro passa baixa, rejeitando as altas-

frequências.

H. Transistores

São utilizados principalmente como amplificadores e interruptores de sinais eléctricos. O

termo vem de transfer resistor (resistor/resistência de transferência), como era

conhecido pelos seus inventores.

I. Relé

Um Relé é um interruptor accionado electricamente. A movimentação física deste

"interruptor" ocorre quando a corrente eléctrica percorre as espiras da bobina do relé,

criando assim um campo magnético que por sua vez atrai a alavanca responsável pela

mudança do estado dos contactos.

J. Fusível

Um Fusível é um dispositivo de protecção contra sobrecorrente em circuitos. Consiste

num filamento ou lâmina de um metal ou liga metálica de baixo ponto de fusão que se

intercala em um ponto determinado de uma instalação eléctrica para que se funda, por

efeito Joule, quando a intensidade de corrente eléctrica superar, devido a um curto-

circuito ou sobrecarga, um determinado valor que poderia danificar a integridade dos

condutores com o risco de incêndio ou destruição de outros elementos do circuito.

D.8.1 – Curso de Formação

35

4. SEGURANÇA

4.1. PRIMEROS SOCORROS

Caso seja alvo de queimaduras, deverá fazer o seguinte:

� Refresque imediatamente a área afetada com água fria corrente por vários

minutos.

� Remova anéis ou quaisquer outros assessórios antes do início do inchaço.

� Coloque uma compressa esterilizada para proteger contra a infecção.

� Não aplique loções, pomadas, etc, nem pique de nenhuma forma as bolhas que

se possam formar.

� Procure ajuda médica sempre que necessário.

4.2. PREVENÇÃO

� Mantenha sua estação de trabalho limpa e organizada. Alimentos ou bebidas, ou

produtos para uso pessoal não devem ser permitidos.

� Deve ter sempre o mínimo número de placas possíveis para tratamento na sua

estação de trabalho. O uso de luvas é sempre preferível e necessário em

algumas circunstâncias.

� Como regra geral, superfícies metalizadas alvo de solda ou contactos elétricos

(por exemplo, pastilhas de carbono ou dourados) nunca, em qualquer

circunstância, devem ser manuseados com as mãos livres (luvas são

obrigatórias).

� Nunca empilhe placas de circuito impresso, pois representa um risco enorme de

componentes estragados.

� Não segure solda com os dentes.

� Não lamber, morder ou colocar as mãos na boca.

� Não segure solda por longos períodos de tempo.

� Evite respirar o fumo resultante.

� Lave as mãos antes de deixar o laboratório todos os dias.

D.8.1 – Curso de Formação

36

� Tenha sempre cuidado, está a trabalhar com o calor extremo.

� Ferros de solda podem derreter qualquer tipo de metal, podendo iniciar

incêndios.

� Nunca deixe um ferro de solda ligado.

� A área de trabalho deve estar bem iluminada.

� Utilize óculos de segurança.

� Mantenha as pontas do ferro de solda longe de tudo, excepto do ponto a ser

soldado. Mantenha o ferro de solda no seu suporte, quando não está a ser

realizada.

� Não segure o ferro contra a junta por um longo período de tempo (mais de 6

segundos), uma vez que muitos componentes eletrónicos ou a placa de circuito

impresso podem ser danificados pelo calor, excessivo e prolongado.

4.2.1. CONTAMINAÇÃO

A manipulação de placas sem luvas pode causar futuros problemas de soldagem. Os

ácidos gordos e elementos do nosso suor, são agressivos para as placas e iniciar os

processos de oxidação que prejudicam gravemente o processo de soldadura.

4.2.2. MANUSEAMENTO DE PLACAS

Evite a contaminação das superfícies a soldar antes da soldagem. Se qualquer material

estiver em contacto com estas superfícies, estas devem estar limpas. As placas são

bastante sensíveis ao manuseamento, em particular o impacto mecânico. Deve estar

ciente de que está a lidar com um produto sensível.

4.2.3. LUVAS

O uso de luvas é exigido durante o manuseio das placas que ainda será sujeito a um

processo de soldagem. Se não tem luvas deverá segurar a placa somente pelas bordas,

sem tocar as áreas a serem soldadas.

D.8.1 – Curso de Formação

37

5. GLOSSÁRIO

À base de água: Descrição de um sistema de liquidus onde o solvente é a água

primordial.

Acção capilar: Interacção entre um líquido e um canal de pequeno diâmetro ou

abertura num sólido. Por causa da física envolvida, se o líquido entrar em contacto com

os lados do canal sólido, a tensão superficial vai puxar o líquido para dentro do canal

capilar.

Ácido: substância que, em solução aquosa, liberta única e exclusivamente iões H+.

Activação: condição de um composto ou mistura de compostos com actividade química

maior do que o normalmente encontrado no composto ou mistura. Um exemplo é a

adição de um activador de resina (fluxo) para facilitar a fundição e união das partes.

Brasagem: Grupo de processos de união no qual o metal de adição é um metal não

ferroso ou liga cujo ponto de fusão é tipicamente superior a 1000 °F, mas menor do que

os metais ou ligas a serem unidas.

Burnoff: Remoção de cobre electrolítico, como resultado de corrente excessiva.

Geralmente ocorre nas bordas dos buracos e faz com que a conexão falhe.

Cátodo: Pólo negativo de uma célula de galvanização. O cátodo é normalmente o

objecto do revestimento, isto é, o metal é depositado no cátodo.

Circuito: Interligação de uma série de dispositivos num ou mais caminhos fechados

para executar uma função eléctrica ou electrónica desejada.

Componente: Qualquer peça colocada num circuito impresso.

Composto: Substância homogénea pura composta por dois ou mais elementos

químicos diferentes, que estão presentes em proporções definidas.

Contaminante: Impureza ou substância exterior presente num material ou sobre a sua

superfície que afecta o seu desempenho.

Corrosão: O tipo mais comum de corrosão é o de oxidação, em que o oxigénio da

atmosfera reage com o material em questão. A maioria dos metais, com excepção dos

metais nobres como o ouro, pode sofrer oxidação pelo oxigénio atmosférico.

D.8.1 – Curso de Formação

38

Desoldagem: Remoção da solda de uma conexão sem danificar o componente ou o

PCB (fio ou o terminal).

Dip Soldering: Processo de soldadura de todos os componentes a uma placa de uma

só vez por imersão.

Dispositivos de Montagem Superficial: Componentes electrónicos, activos ou

passivos, que permitem a montagem directa na superfície das placas de circuito

impresso.

Elemento: Substância que não pode ser decomposta, alterada ou fabricada por

processos químicos.

Entulho: Óxidos de metais e outras impurezas que flutuam na superfície de um banho

de metal fundido. No caso de solda, incluem-se os óxidos de chumbo e estanho, além

das impurezas não-metálicas como resíduos de fluxo que foram arrastados para o

banho de solda, e óxidos de todas as impurezas do metal encontrada na solda.

Estabilidade química: Característica de um composto que descreve a sua capacidade

de reter, sem modificação, as suas propriedades químicas durante um longo período de

tempo.

Evaporação: Processo físico pelo qual um líquido perde material para a atmosfera ao

seu redor.

Faixa de plástico: Refere-se a uma gama de temperatura em que os metais ou ligas

podem ser trabalhados mecanicamente sem perigo ou fissuras do material.

Fluência: Deformação ao longo do tempo de um material submetido a uma carga ou

tensão constante. Esta característica pode ser medida tanto como a carga de fractura

da amostra a uma dada temperatura, ou a carga que irá produzir uma determinada

percentagem de deformação a uma dada temperatura.

Fluxo: Material que limpa superfícies metálicas dos gases absorvidos, filmes de óxido e

outras mancha outras. O fluxo também reduz a tensão superficial da solda fundida e do

metal de solda.

Fuga: Perda de isolamento entre os condutores numa placa. Pode ser devido a

procedimentos de limpeza impróprios que deixam resíduos de condutores.

D.8.1 – Curso de Formação

39

Gravidade Específica: Relação entre a densidade de um material para a densidade da

água.

Haletos orgânicos: Composto orgânico que contém halogéneos.

Icicling: Formação de pontas de solda resultante da má drenagem do líquido de solda.

Inorgânico: Refere-se a compostos encontrados na natureza ou sintetizados pelo

homem, que não apresentam carbono nas suas composições.

Junção: Refere-se à conexão de dois semicondutores diferentes ou de semicondutores

a um metal.

Liga: Combinação de dois ou mais elementos metálicos. Exemplo disso é a solda que

apresenta uma combinação de dois ou três compostos metálicos.

Liquidus: Temperatura à qual uma liga é completamente derretida.

Metalurgia: Área relacionada com a extracção e refinação de metais.

Mistura Eutética: Refere-se à composição de uma liga que tem o menor ponto de

fusão de uma série.

Molécula: Corresponde à menor quantidade de matéria que pode existir por si só. Uma

molécula retém todas as propriedades da substância a que pertence.

Molhabilidade: Fenómeno físico atribuído a substâncias líquidas quando em contacto

com sólidos.

Nivelamento de ar quente: Processo de optimização da soldadura no qual o ar quente

é aplicado, em alta velocidade, na solda para minimizar espessuras.

Pino: Área de cobre em torno de um buraco de uma placa que é usado para inserir o

terminal do componente, ou para inserção de fios de interconexão.

Pasta de solda: Combinação homogénea de solda e fluxo, solvente e gelificação ou

suspensão para a produção automatizada de juntas de solda.

PCB: Placa de circuito impresso, em quase qualquer estágio de produção até à

montagem final completa com os componentes.

Polaridade: Refere-se ao conceito de que muitos componentes electrónicos não são

simétricos electricamente. Um dispositivo polarizado tem um modo correcto e um modo

D.8.1 – Curso de Formação

40

errado de ser montado. Componentes polarizados que são montados podem, e em

alguns casos, ser danificados ou podem danificar outras partes do circuito.

Ponto de Auto Ignição: Temperatura à qual o vapor de um material explode

expontaneamente em chamas.

Ponto de Congelamento: Temperatura à qual um material previamente fundido se

solidifica, ou torna-se completamente sólido.

Ponto de Ebulição: Temperatura de um líquido em que sua pressão de vapor é igual à

pressão da atmosfera, fazendo com que ele se evapore.

Ponto de Fulgor: Temperatura à qual um líquido volátil se mistura com o ar em

proporções tais que transforma a mistura gasosa inflamável. A mistura irá piscar quando

expostos a uma chama ou faísca, mas não necessariamente continuar a sustentar a

combustão.

Potência: Grandeza que determina a quantidade de energia necessária para o

funcionamento de um equipamento.

Prazo de Validade: Período de tempo sob condições específicas que um material

armazenado em embalagem original fechada mantém as suas características.

Pré-formas de solda: Configuração de solda contendo uma quantidade

predeterminada de liga leve, com ou sem um núcleo de fluxo ou revestimento.

Protecção anti-estática: A estática corresponde às forças internas de um corpo

resultantes do equilíbrio em que se encontra com as forças exercidas exteriormente (lei

de Newton). Como protecção anti-estática deve utilizar-se um dissipador nos processo

de soldadura.

Resina: Composto orgânico sólido ou semi-sólido com estrutura cristalina. As resinas

são caracterizadas por não ter pontos de fusão definidos e nítidos, e geralmente não

são condutores de electricidade.

Resistência à Tracção: Característica de um material que descreve a sua resistência à

fractura quando são exercidas pressões longitudinais.

D.8.1 – Curso de Formação

41

Retracção: Condição que resulta quando a solda fundida revestiu uma superfície e

depois recuou, deixando montes de solda de forma irregular, separadas por áreas

cobertas com uma película fina de solda.

Revestimento de solda: Máscara aplicada a uma superfície que pretende isolar as

áreas de um circuito onde a solda não é desejada.

Rosin: Resina natural geralmente associada à seiva de pinheiro.

Solda: Metal ou liga metálica tendo geralmente um ponto de fusão baixo, usado para

unir outros metais com pontos de fusão mais elevados.

Solda fria conjunta: Soldadura incorrectamente efectuada causada pela baixa

temperatura da ponta do ferro de solda ou por aquecimento da solda, em vez dos

metais a serem unidos.

Soldadura: processo de união de dois metais para formar uma ligação electricamente e

mecanicamente segura, usando calor e uma liga de metal conhecida como solda.

Soldadura por Onda: Método de soldadura no qual a conexão é feita pela passagem

da placa por uma onda de solda.

Soldadura por Refluxo: Método de soldadura no qual a conexão é feita pelo

derretimento do revestimento de solda sobre as superfícies de contacto.

Solidus: Temperatura à qual uma liga de metal começa a derreter.

Tensão: A maioria dos ferros de soldar funcionam a partir da rede de 240V. No entanto,

os de baixa tensão (por exemplo 12V ou 24V) fazem geralmente parte de uma "estação

de solda" e são projectados para serem usados com um controlador especial.

Terminal de Ligação: Área de metalizado no final de uma tira de metal fino ou de um

semicondutor no qual a conexão é feita.

Estanhagem: Revestimento de um terminal com estanho ou liga de solda para

melhorar a soldabilidade e ajudar na operação de soldadura.

Tixotrópica: Característica de um líquido ou gel que é viscoso quando estático, ainda

líquido, quando trabalhou fisicamente.

D.8.1 – Curso de Formação

42

Viscosidade: propriedade dos fluidos correspondente ao transporte microscópico de

quantidade de movimento por difusão molecular. Ou seja, quanto maior a viscosidade,

menor será a velocidade em que o fluido se movimenta.

Volatilidade: Propriedade relacionada com a facilidade da substância em passar do

estado líquido ao estado de vapor ou gasoso.