O processo de dosagem de pasta de solda na Tecnologia de Montagem em Superfície (SMT) envolve a aplicação precisa de pequenas quantidades controladas de pasta de solda nas ilhas de uma placa de circuito impresso (PCI) onde os componentes eletrônicos serão colocados e subsequentemente soldados. Aqui está um detalhamento dos métodos comuns e dos principais parâmetros envolvidos:
Métodos de Dosagem de Pasta de Solda:
Vários métodos são empregados para dosar pasta de solda em SMT, cada um com suas próprias vantagens e aplicações:
Dosagem por Seringa (Tempo/Pressão): Este é um método comum e relativamente simples, especialmente para prototipagem, produção de baixo volume e retrabalho. Envolve o uso de uma seringa preenchida com pasta de solda e a aplicação de pressão de ar controlada por um período específico para extrudar uma determinada quantidade de pasta através de uma agulha dosadora.
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Dosagem por Válvula Auger (Deslocamento Positivo): As válvulas Auger utilizam um parafuso rotativo (parafuso de Arquimedes) dentro de uma câmara para medir e dosar precisamente a pasta de solda. Este método oferece maior precisão e consistência em comparação com a dosagem por tempo/pressão, especialmente para pontos e linhas menores.
Bomba de Pistão Pneumática: Estas bombas utilizam um pistão para deslocar um volume controlado de pasta de solda. São adequadas para uma ampla gama de viscosidades de pasta e podem fornecer dosagem consistente.
Dosagem por Jato (Sem Contato): Este método avançado ejeta minúsculas gotas de pasta de solda na PCI sem que a cabeça dosadora entre em contato físico com a placa. É ideal para aplicações de alta velocidade e alta densidade, geometrias complexas e situações onde o contato pode danificar componentes delicados.
Parâmetros Chave na Dosagem de Pasta de Solda
Independentemente do método de dosagem, vários parâmetros críticos precisam de controle cuidadoso para obter resultados precisos e consistentes.
Propriedades da Pasta de Solda:
Viscosidade: A resistência da pasta ao fluxo. Diferentes métodos de dosagem e aplicações exigem faixas de viscosidade específicas.
Tixotropia: A propriedade da pasta de diminuir a viscosidade sob tensão de cisalhamento (como durante a dosagem) e recuperar sua viscosidade quando em repouso. Um índice tixotrópico adequado garante boa dosagem e evita o escorrimento após a aplicação.
Conteúdo Metálico: A porcentagem de pó de liga metálica na pasta por peso. Isso afeta o volume e a resistência da junta de solda final.
Tamanho das Partículas: O tamanho das partículas de pó de solda. Deve ser compatível com a agulha ou orifício de dosagem para evitar entupimento.
Propriedades do Fluxo: O nível de atividade e o tipo de fluxo influenciam a soldabilidade e as características de molhagem.
Temperatura: A viscosidade da pasta de solda é dependente da temperatura. Manter uma temperatura consistente é crucial para uma dosagem consistente. É essencial permitir que a pasta refrigerada atinja a temperatura ambiente antes do uso.
Configurações do Equipamento de Dosagem
Pressão do Ar (para Seringas e Alguns Sistemas de Válvulas): A pressão aplicada à seringa ou reservatório, que afeta diretamente a taxa de fluxo e o volume dosado.
Tempo de Dosagem (para Sistemas de Seringa): A duração durante a qual a pressão do ar é aplicada.
Velocidade do Auger (para Válvulas Auger): A velocidade de rotação do parafuso Auger, que controla o volume de pasta dosado por unidade de tempo.
Curso ou Deslocamento (para Bombas de Pistão): A distância que o pistão percorre, determinando o volume dosado.
Tamanho e Tipo do Bico/Agulha: O diâmetro interno e a forma da ponta de dosagem impactam significativamente o tamanho e a forma do depósito de pasta de solda dosado. A abertura da ponta deve ser pelo menos 1,5 vezes o maior tamanho da partícula de pó de solda para evitar entupimento. Pontas cônicas geralmente oferecem menos restrição ao fluxo.
Altura de Dosagem (Distância): A distância entre a ponta de dosagem e a superfície da PCI. Manter uma altura consistente e apropriada é crucial para a forma do depósito e para evitar borrões. Alguns sistemas avançados usam “agulhas com pé” para controlar essa folga com precisão.
Retração/Recuo: Alguns dosadores incorporam um leve vácuo ou movimento reverso após a dosagem para evitar “fios” ou gotejamento da pasta de solda.
Velocidade de Dosagem: A velocidade com que a cabeça de dosagem se move pela PCI. Isso, juntamente com a taxa de dosagem, determina a forma e a continuidade de linhas ou padrões.
Etapas do Processo
Um processo típico de dosagem de pasta de solda envolve as seguintes etapas:
Preparação: Selecione a pasta de solda apropriada para a aplicação, garantindo que esteja dentro do prazo de validade e tenha sido armazenada adequadamente e trazida à temperatura necessária. Escolha o método de dosagem e o bico/agulha corretos para o tamanho e a forma desejados do depósito.
Configuração da Máquina: Monte a seringa ou cartucho de pasta de solda no dosador. Calibre o sistema de dosagem, definindo os parâmetros necessários (pressão, tempo, velocidade, etc.) com base nas propriedades da pasta e nas características desejadas do depósito.
Carregamento e Alinhamento da PCI: Fixe a PCI na máquina de dosagem e alinhe-a com precisão, frequentemente usando marcas fiduciais.
Execução do Programa de Dosagem: Execute a sequência de dosagem programada, que controla o movimento da cabeça de dosagem e a atuação do mecanismo de dosagem para aplicar a pasta de solda nas ilhas designadas.
Inspeção: Após a dosagem, a PCI é frequentemente inspecionada para garantir a quantidade, forma e colocação corretas dos depósitos de pasta de solda.
Ao controlar cuidadosamente esses fatores, os fabricantes podem obter uma deposição de pasta de solda precisa e repetível, o que é crucial para a montagem SMT de alta qualidade e produtos eletrônicos confiáveis.