Solda de estanho-tecnicamente classificada como soldagem suave dentro da família mais ampla de brasagem-funciona por meio de ação capilar e ligação metalúrgica em temperaturas abaixo de 450 graus . O processo explora o fenômeno de umedecimento onde a liga de solda fundida penetra e preenche as lacunas entre as superfícies metálicas, formando compostos intermetálicos (IMCs) na interface após a solidificação. Ao contrário da soldagem por fusão, os metais básicos permanecem não fundidos; a integridade da junta depende inteiramente da formação desta fina camada de liga, normalmente Cu₆Sn₅ e Cu₃Sn quando soldada em substratos de cobre.
As coisas que ninguém conta quando você está começando
Aqui está uma coisa sobre a solda que demorei muito para descobrir: não é cola. Passei meu primeiro mês tratando-o como uma espécie de adesivo metálico e minhas juntas pareciam absolutamente horríveis. Opaco, granulado, recusando-se a aderir corretamente.
A solda precisa de calor noarticulação, não na própria solda. Você aquece a almofada e o cabo do componente e, em seguida, toca o fio de solda naquela junção aquecida. A solda flui em direção ao calor-lembre-se disso. Ele flui em direção ao calor. Se você estiver aquecendo o fio de solda diretamente com a ponta do ferro e depois tentando espalhá-lo em uma almofada fria, estará fazendo isso ao contrário. O fluxo irá queimar antes de fazer seu trabalho, a solda oxidará no ar e você acabará com o que é chamado de "junta fria". Parece queijo cottage. Condutividade terrível. Irá falhar eventualmente.
Lead vs. Lead-Grátis: o eterno debate
O ponto ideal 63/37
Solda eutética-63% estanho, 37% chumbo derrete exatamente a 183 graus. Não é um intervalo. Um único ponto. Isso é mais importante do que você imagina.
Veja, a maioria das ligas tem uma “faixa pastosa”, onde são parcialmente sólidas e parcialmente líquidas. Durante esta fase mole, qualquer movimento causa fraturas internas. A composição 63/37 ignora isso completamente. Líquido a sólido, instantaneamente. É por isso que os-veteranos confiam nisso.
60/40 é mais barato. Derrete a 190 graus. Tem uma pequena gama pastosa. Honestamente? Para soldagem manual, você provavelmente não notará a diferença. Mas se você estiver fazendo um trabalho de produção ou algo particularmente delicado, a eutética é importante.
Lead-Verificação da realidade gratuita
A conformidade com a RoHS impulsionou todos a adotar-a ausência de chumbo por volta de 2006. O substituto mais comum é o SAC305 – 96,5% de estanho, 3% de prata e 0,5% de cobre. Derrete a 217-220 graus.
Essa diferença de 35 graus parece pequena no papel. Na prática? Isso muda tudo.
Seu ferro fica mais quente. Os componentes absorvem mais estresse térmico. As almofadas são levantadas mais facilmente. A ação de molhar parece... lenta. Menos perdoador. E as juntas parecem diferentes-a textura da superfície um pouco mais granulada é na verdadenormalsem chumbo-e sem defeito. Levei muito tempo para parar de tentar "consertar" juntas SAC perfeitamente boas.
O teor de prata melhora a resistência mecânica e a resistência à fluência. Útil para aplicações com ciclagem térmica. Mas a prata é cara, então as opções sem chumbo no orçamento-usam Sn99.3/Cu0.7. Funciona bem para coisas de hobby. Não deixe ninguém lhe dizer o contrário.
Mais uma coisa: "sem chumbo" não significa lead zero. O limite é 1000 ppm sob RoHS. Alguns fabricantes pretendem<100ppm to account for contamination during processing.
Flux: o herói desconhecido
Vou gastar mais tempo no fluxo do que a maioria dos guias, porque a maioria dos guias mal menciona isso, e isso é uma loucura.
O fluxo remove óxidos. As superfícies metálicas oxidam constantemente,-especialmente o cobre. Superfícies oxidadas não molham adequadamente. O fluxo contém ácidos (orgânicos ou inorgânicos) que removem quimicamente esses óxidos enquanto você solda, permitindo que a solda derretida se ligue ao metal limpo por baixo.
Tipos que você realmente encontrará
À base de colofónia-(R, RMA, RA):
Os clássicos. Feito de resina de pinheiro. O tipo R é pouco ativo, quase decorativo. RMA (Rosin Mildly Activated) lida com a oxidação leve, que cobre a maioria dos cenários. RA (Rosin Activated) é agressivo-limpa bem, mas deixa resíduos corrosivos se não for limpo.
Não-limpo:
Favorito moderno. Deixa resíduos mínimos que supostamente não são-corrosivos. "Supostamente." Para um trabalho de alta-confiabilidade, as pessoas ainda o limpam de qualquer maneira.
Solúvel em água-:
Muito ativo. Excelente umectação. Mas é absolutamente necessário limpar com água desionizada depois, ou o resíduo destruirá sua placa em meses. Não estou exagerando.
A maioria dos fios de solda tem fluxo no núcleo-que é o que causa a fumaça e o chiado. A porcentagem é importante. 2-2.5% do conteúdo do fluxo é padrão. Menos de 1,5% (tipos de "baixo-resíduo") requerem superfícies mais limpas para começar.
A caneta Flux mudou minha vida
Não sendo dramático. Ter uma caneta de fluxo por perto transforma o retrabalho de doloroso em agradável. Articulação teimosa? Aplique um pouco de fluxo. Desoldagem? Fluxo primeiro. Pinos em ponte? Fluxo e arraste-solda.
Seleção de Ferro (breve porque todo mundo pensa demais nisso)
Obtenha uma estação-de temperatura controlada. Não é um ferro de-potência fixa-no ferro. Não precisa ser caro-há muitas opções decentes abaixo de US$ 50 agora.
Configuração de temperatura: 350-380 graus para chumbo. 380-420 graus para-sem chumbo. É isso. Ignore as pessoas que insistem em números precisos como "exatamente 357 graus" - de qualquer maneira, a temperatura da sua ponta cai no momento em que toca uma junta.
A potência determinatempo de recuperação-com que rapidez a ponta retorna à temperatura definida após a transferência de calor para a peça de trabalho. 60W realiza a maior parte do trabalho de PCB. Para planos de aterramento grandes ou fios grossos, você deseja que ferros de baixa potência de 80 W+.-forçam você a segurar por mais tempo, o que causa mais danos térmicos do que apenas usar a energia apropriada em primeiro lugar.
Formato da ponta: obtenha uma ponta de cinzel com. 2-2.5mm de largura. Não cônico. As pontas cônicas têm uma transferência térmica terrível-uma pequena área de contato. As pontas do cinzel permitem que você escolha a superfície de contato dependendo do tamanho da junta. Uma dica, múltiplas aplicações.
Na verdade soldando: o que o diagrama de ninguém mostra
O "método de cinco{0}}etapas" do livro diz: preparar, aquecer a junta, aplicar a solda, remover a solda, remover o ferro.
A realidade é mais confusa.
Às vezes, o fluxo no fio não é suficiente e você precisa pré-fluir o bloco. Às vezes, você está soldando um fio trançado que absorve a solda dentro do isolamento se não tomar cuidado. Às vezes, o cabo do componente está oxidado e precisa de pré--estanho antes da instalação. Às vezes há muita solda e você precisa de um pavio ou de um sugador de solda.
A "junta ideal" que todos mostram-filé côncavo brilhante, transição suave para a almofada-que é para solda com chumbo em boas condições. As juntas-sem chumbo podem parecer um pouco foscas e ainda assim perfeitamente finas. Avalie com base no ângulo de molhamento e na cobertura, não apenas no brilho.
Sensação de tempo
Aqui está o que a experiência ensina: você desenvolve uma noção de quando a junta está "pronta". A solda para de se mover, assume sua forma e ganha aquele brilho-de metal líquido logo antes de solidificar. Puxe o ferro neste momento. Muito cedo e você não consegue molhar o suficiente. Tarde demais e você corre o risco de superaquecer os componentes.
2-3 segundos para componentes de sinal pequenos. 3-5 segundos para juntas maiores. Pinos de aterramento conectados a vazamentos de cobre? Pode levar de 5 a 8 segundos com um ferro devidamente aquecido ou para sempre com um de baixa potência.
Falhas comuns e sua aparência real
Junta fria:Superfície granulada, opaca e irregular. Às vezes rachado. Causada por movimento durante a solidificação ou calor insuficiente. A solução não é adicionar mais solda-reaquecer adequadamente com fluxo novo.
Articulação perturbada:Aparência semelhante à junta fria, mas causada por movimento físico durante o resfriamento. A estrutura cristalina interna está fraturada. Deve ser completamente refluido, não apenas retocado.
Umedecimento insuficiente: Solde bolas para cima em vez de espalhar. Alto ângulo de contato. A almofada ou eletrodo não estava limpo, não estava quente o suficiente ou o fluxo estava esgotado. Às vezes, todos os três.
Ponte de solda: Curtos entre pinos adjacentes. Muita solda ou ângulo de ponta errado. Fixe com fluxo e uma ponta limpa-a tensão superficial da solda com fluxo adequado geralmente separa os pinos em ponte quando você arrasta com uma ponta de cinzel.
Lápide: Uma extremidade de um componente de chip levanta durante o refluxo. Mais um problema de montagem SMT do que soldagem manual, mas vale a pena saber que existe.
Levantamento de almofada: O calor excessivo quebrou a ligação adesiva entre o cobre e o substrato. Geralmente não é reparável. Apenas prevenção: temperatura adequada, tempo de permanência adequado, não tente soldar placas frias direto do armazenamento.
Seleção do diâmetro do fio
Isso é esquecido.
- 0,5 mm: retrabalho SMD de passo-fino. Pinos QFP. Irritantemente fino para-buracos passantes.
- 0,8 mm: Bom tamanho-de uso geral. A maioria das tarefas de soldagem manual.
- 1,0 mm: montagem-de furo passante. Entrega de solda um pouco mais rápida.
- 1,2mm+: Articulações maiores. Emenda de fios. Qualquer coisa com massa térmica significativa.
Usar fio grosso em juntas minúsculas desperdiça solda e dificulta a aplicação precisa. Usar arame fino em juntas grandes leva uma eternidade e requer alimentação constante.
Armazenamento e prazo de validade
O fio de solda absorve umidade. O núcleo do fluxo se degrada. A solda velha respinga, cospe, produz fumaça excessiva e as juntas nunca ficam bem.
Mantenha-o lacrado quando não estiver em uso. Esses tubos de plástico reutilizáveis existem por uma razão. Em climas úmidos-Sudeste Asiático e áreas costeiras-isso é ainda mais importante. Algumas pessoas armazenam carretéis abertos com pacotes dessecantes. Provavelmente um exagero para amadores, provavelmente necessário para ambientes de produção.
O fio de solda fechado dura normalmente de 2 a 3 anos. Depois de aberto? Use dentro de um ano para obter melhores resultados. Vocêpodeuse solda mais antiga-ela simplesmente se comporta pior.
As coisas que eu gostaria de ter sabido antes
A limpeza é mais importante do que a técnica. Uma solda medíocre com superfícies limpas superará uma solda habilidosa no combate à oxidação.
A manutenção das pontas é chata, mas essencial. Estanhe a ponta antes de largar o ferro. Toda vez. Sem exceções. Uma ponta oxidada que não aceita solda é inútil, independentemente do preço da sua estação.
Solda mais barata nem sempre é um mau negócio, mas solda de marca-desconhecida geralmente contém impurezas que afetam a umectação e a confiabilidade da junta. Para aplicativos críticos, opte por fabricantes reconhecidos-Kester, Multicore, Almit, similares. Para pranchas de prática? Qualquer que seja.
A temperatura é uma faixa, não uma religião. Ficar obcecado com a configuração “perfeita” é menos produtivo do que desenvolver uma técnica consistente em qualquer temperatura adequada às suas condições.
Uma boa iluminação e ampliação são mais importantes à medida que as juntas encolhem. O trabalho moderno de SMD requer basicamente um microscópio estéreo ou uma boa lâmpada de ampliação. Este não é um problema de habilidade - os componentes do 0402 são realmente difíceis de ver claramente a olho nu.
A curva de aprendizado se achata mais rápido do que você esperaria. Depois de cem charros, você terá o básico. Mil charros dentro, você terá confiança. Dez mil? Você terá desenvolvido todos os tipos de hábitos e preferências pessoais que tecnicamente “não deveriam” funcionar, mas que de alguma forma funcionam especificamente para você.
Comece com-kits de treino completo. Pós-graduação em SMD. Não pule os fundamentos tentando ir direto para arrastar-soldar QFPs com passo de 0,5 mm-desse modo, você encontrará frustração e placas destruídas.
