Guia Completo sobre Soldas: Composições, Normas e Prevenção de Problemas

Tempo de Leitura: 5 minutos

A soldagem é uma das técnicas mais cruciais na eletrônica, tanto para iniciantes quanto para profissionais experientes. A escolha da solda adequada e o entendimento de suas propriedades são essenciais para garantir a durabilidade e o funcionamento correto dos projetos eletrônicos. Neste artigo, exploramos as diferentes composições de solda, normas relacionadas, dicas para evitar problemas como oxidação e “tin whiskers”, e muito mais.

Tipos de Solda e Suas Composições

As soldas usadas na eletrônica geralmente são compostas por ligas de estanho (Sn) e chumbo (Pb) ou por ligas sem chumbo, que incluem elementos como prata (Ag) e cobre (Cu). Aqui estão algumas das composições mais comuns:

60/40 (60% Estanho, 40% Chumbo)

• Ponto de Fusão: 183°C a 190°C.
• Aplicação: Usada amplamente devido ao bom equilíbrio entre maleabilidade e resistência, ideal para soldagem geral em eletrônica.

1. 40/60 (40% Estanho, 60% Chumbo)

• Ponto de Fusão: Aproximadamente 238°C.
• Aplicação: Menos comum em eletrônica de precisão, mas ainda utilizada em algumas situações onde um ponto de fusão mais alto é necessário.

1. 63/37 (63% Estanho, 37% Chumbo) – Eutética

• Ponto de Fusão: Exato a 183°C.
• Aplicação: Preferida para montagens que exigem precisão, pois essa liga passa diretamente do estado sólido para o líquido, facilitando o controle durante a soldagem.

1. SAC305 (96,5% Estanho, 3% Prata, 0,5% Cobre)

• Ponto de Fusão: 217°C a 220°C.
• Aplicação: Principal alternativa sem chumbo, amplamente usada em conformidade com regulamentações ambientais como RoHS, ideal para montagens de PCB.

1. Sn100 (100% Estanho)

• Ponto de Fusão: 232°C.
• Aplicação: Usada em aplicações específicas, onde a pureza do estanho é preferida, mas menos comum devido ao ponto de fusão elevado e menor resistência mecânica.

1. SAC405 (96,5% Estanho, 4% Prata, 0,5% Cobre)

• Ponto de Fusão: 217°C a 219°C.
• Aplicação: Alternativa à SAC305, oferece maior resistência mecânica graças ao maior teor de prata.

1. SnCu (99,3% Estanho, 0,7% Cobre)

• Ponto de Fusão: 227°C.
• Aplicação: Solução sem chumbo e sem prata, usada em aplicações de menor exigência mecânica.

1. Sn100C (99,3% Estanho, 0,7% Cobre com pequenas quantidades de Níquel)

• Ponto de Fusão: 227°C.
• Aplicação: Oferece resistência à formação de “tin whiskers”, ideal para aplicações que exigem alta confiabilidade.

Normas e Cores das Caixas de Solda

Embora não haja uma norma global que padronize as cores das caixas de rolos de solda, muitas empresas utilizam sistemas de cores para facilitar a identificação dos produtos. Por exemplo, a Cobix usa cores como laranja, azul e verde para diferenciar tipos de solda e suas aplicações.

Soldas de Marcas Específicas

• Cobix: Conhecida por suas caixas coloridas que indicam diferentes tipos de solda. A empresa oferece uma gama de produtos para diferentes necessidades, desde soldas com fluxo até ligas específicas para montagens eletrônicas.
• Best: Oferece soldas de alta pureza, com excelente molhabilidade, adequadas para trabalhos de eletrônica fina onde a precisão é essencial.
• Cast: Disponibiliza uma variedade de soldas confiáveis, com ligas projetadas para aplicações industriais e eletrônicas.

Como Evitar a Oxidação da Solda Sn100

A solda Sn100, composta por estanho puro, é mais suscetível à oxidação, o que pode comprometer a qualidade das juntas soldadas. Para evitar a oxidação, siga estas recomendações:

1. Armazenamento Adequado:

• Armazene a solda em um ambiente seco e fresco.
• Utilize embalagens seladas e adicione dessecantes para minimizar a exposição à umidade.

1. Uso de Fluxo Apropriado:

• Utilize fluxos ativos que removam óxidos da superfície metálica durante a soldagem.
• Certifique-se de aplicar o fluxo de maneira uniforme e suficiente para cobrir toda a área a ser soldada.

1. Manutenção das Ferramentas:

• Mantenha a ponta do ferro de solda limpa e estanhada para evitar a transferência de contaminantes.
• Limpe a ponta regularmente durante o uso com esponjas úmidas ou lã de metal.

1. Controle da Temperatura:

• Mantenha o ferro de solda na temperatura correta (geralmente entre 230°C e 250°C) para evitar o superaquecimento e a oxidação acelerada.
• Minimize o tempo de exposição ao calor para evitar danos aos componentes e oxidação da solda.

1. Proteção Pós-Soldagem:

• Aplique vernizes protetores ou encapsule as juntas de solda para criar uma barreira contra umidade e oxigênio, prevenindo a oxidação a longo prazo.

Prevenção de “Tin Whiskers”

“Tin whiskers” são filamentos finos de estanho que podem crescer espontaneamente em superfícies de solda, causando curtos-circuitos. A propensão à formação desses filamentos varia de acordo com a composição da solda:

• Sn100: Alta propensão a “tin whiskers”.
• SAC305 e SAC405: Moderada propensão, com menor risco devido à presença de prata e cobre.
• Sn100C: Baixa propensão devido à adição de níquel, que inibe a formação dos filamentos.
• SACX Plus: Inclui aditivos como níquel ou bismuto, que minimizam a formação de “tin whiskers”, tornando esta solda uma escolha confiável para aplicações de alta confiabilidade.

O Que é Molhabilidade na Soldagem?

A molhabilidade é a capacidade da solda derretida de se espalhar uniformemente sobre uma superfície sólida, como os terminais de componentes eletrônicos ou as trilhas de uma placa de circuito impresso (PCB). Uma boa molhabilidade é crucial para formar junções sólidas e confiáveis, tanto mecanicamente quanto eletricamente.

Importância da Molhabilidade

Uma solda com boa molhabilidade cobre completamente a superfície do metal, formando uma conexão forte e duradoura. Se a molhabilidade for insuficiente, a solda pode formar “bolhas” ou não se espalhar adequadamente, resultando em:

• Maus contatos elétricos: Junções que podem falhar ou se soltar.
• Conexões mecânicas fracas: Componentes mal fixados que são vulneráveis a vibrações ou manuseio.

Fatores que Afetam a Molhabilidade

• Composição da Solda: Soldas com prata, como SAC305, tendem a ter melhor molhabilidade. Já a Sn100 pode exigir fluxos mais ativos para melhorar essa propriedade.
• Uso de Fluxo: O fluxo remove óxidos da superfície, permitindo que a solda se espalhe melhor. A ausência ou o uso inadequado de fluxo resulta em molhabilidade insuficiente.
• Temperatura: A temperatura de soldagem deve estar na faixa adequada para garantir que a solda derreta e flua corretamente. Temperaturas muito baixas resultam em soldas frias, enquanto temperaturas excessivas causam oxidação rápida.
• Superfície do Metal: Superfícies limpas e livres de oxidação são essenciais para uma boa molhabilidade.

Conclusão

A escolha da solda correta, combinada com boas práticas de soldagem, é essencial para garantir a qualidade e a durabilidade das juntas em projetos eletrônicos. Compreender as diferentes ligas de solda, suas propriedades, e as medidas para evitar problemas como oxidação e “tin whiskers” é fundamental para qualquer técnico, engenheiro ou maker. Se você deseja discutir mais sobre esse assunto ou compartilhar suas experiências, convidamos você a participar do nosso Grupo de Whatsapp para makers, técnicos e engenheiros: Clique aqui para participar.

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