Como fazer soldagem SMD: um tutorial prático para iniciantes

À medida que as placas de circuito impresso (PCBs) se tornam cada vez menores, os componentes THT não são uma opção ideal, pois ocupam espaços maiores nas placas. Os componentes de montagem em superfície, que economizam espaço na placa, estão cada vez mais populares e são adequados para projetos de alta densidade. Neste blog, você encontrará um processo detalhado passo a passo para fazer soldagem SMD e aprenderá algumas coisas que devem e não devem ser feitas para obter melhores resultados. Siga estas etapas e você poderá soldar facilmente componentes de montagem em superfície nas placas.

Como fazer soldagem SMD: um processo passo a passo

Antes do processo de soldagem SMD, é melhor preparar todas as ferramentas e materiais que você pode precisar usar. Uma preparação completa ajuda a obter um resultado bem-sucedido e evita interromper o processo de soldagem. Se você não tiver nenhuma ideia, basta seguir a lista abaixo.

O que você vai precisar?

• PCB – Uma placa na qual você deseja soldar componentes SMD.
• Componentes SMD – Resistores, capacitores, ICs, diodos, QFP, BGA, etc.
• Pistola de soldagem de ar quente – Use uma pistola de ar quente com temperatura ajustável para soldagem por refluxo.
• Ferro de solda – Recomenda-se escolher um ferro e e com controle de temperatura e ponta fina para uma soldagem manual precisa.
• Microscópio de soldagem ou lupa – Inspeciona de perto as juntas de solda.
• Estêncil para PCB (opcional) – Estêncil cortado a laser para aplicar pasta de solda uniformemente na placa. Recomenda-se usá-lo quando os componentes estiverem agrupados em um espaço pequeno.
• Pasta de solda – Solda de calibre fino (0,5 mm-0,7 mm) sem chumbo é melhor.
• Fio de solda – Fio de solda fino sem chumbo ou com liga de estanho-chumbo.
• Fluxo – Fluxo líquido, fluxo em pasta, caneta de fluxo sem limpeza, etc. Para melhorar o fluxo da solda e evitar a oxidação.
• Mecha de solda ou sugador de solda – Remove o excesso de solda.
• Espátula ou raspador – Limpa as almofadas ou aplica a pasta de solda na placa.
• Pinça SMD – Ajuda a colocar os pequenos componentes nas placas e a segurá-los durante a soldagem.
• Álcool isopropílico – Limpa a placa (como resíduos de fluxo) após a soldagem.
• Cotonetes ou escovas macias – Para uma limpeza suave sem deixar fibras.
• Suporte ou fixador de PCB – Mantém a placa de circuito estável durante a soldagem SMD.
• Pulseira antiestática – Evita danificar os componentes sensíveis.

Depois de preparar todas as ferramentas e materiais, vamos passar para a soldagem SMD usando um dos dois métodos: uma pistola de solda de ar quente ou um ferro de solda. Recomendamos trabalhar em um local bem iluminado, limpo e com ventilação adequada.

Soldagem SMD manual com pistola de solda de ar quente

Etapa 1: Limpe e inspecione a PCB

Após a fabricação da placa de circuito impresso, a maioria dos fabricantes a sela com embalagem a vácuo e aplica uma fina camada protetora na superfície.

1. Primeiro, use álcool isopropílico e cotonetes para limpar a placa (removendo óleo, sujeira, poeira, contaminantes etc.) e seque-a.
2. Depois disso, coloque a placa sob o microscópio para verificar os traços, almofadas, vias, etc., garantindo que todos correspondam ao layout da placa de circuito impresso.
3. Além disso, certifique-se de que as almofadas estejam firmemente fixadas à placade circuito e não levantadas.

Etapa 2: aplique pasta nas almofadas da PCB

Se você soldar apenas alguns componentes na placa, basta aplicar a pasta de solda nas almofadas da PCB manualmente. No entanto, para PCBs complexas, especialmente os componentes agrupados em áreas pequenas e limitadas, é fundamental usar um estêncil de PCB. Abaixo está o ritual de uso do estêncil:

1. Use um suporte ou fixador de PCB, mantendo-o estável
2. Coloque o estêncil de PCB na placa, garantindo o alinhamento.
3. Use uma espátula para espalhar a pasta de solda, garantindo que todas as aberturas estejam cobertas com pasta.
4. Remova o estêncil com cuidado.

Dicas: Não se preocupe com erros! Se você não aplicar a pasta perfeitamente, basta limpar a placa com álcool isopropílico e tentar novamente.

Etapa 3: Coloque os componentes na placa

Este é um trabalho difícil! Use a pinça SMD para colocar os componentes nas almofadas correspondentes. Para fixar os componentes no lugar, você pode aplicar uma camada de fluxo. O posicionamento correto dos componentes pode evitar problemas de soldagem, como pontes durante a soldagem SMD. É aconselhável preparar um layout de PCB com marcações claras dos componentes e uma lista dos mesmos. Depois de colocar um componente, risque-o nas duas folhas de papel.

Etapa 4: Solda por refluxo  

Quando todos os componentes estiverem colocados na posição correta, você pode usar a pistola de solda de ar quente para refluir a solda. Antes de iniciar a soldagem, ajuste a pistola para 180 ℃ e pré-aqueça a placa por um minuto para evitar choque térmico nos componentes ativos. Para produção em massa, os perfis de refluxo dos componentes são críticos, mas para soldagem SMD manual, você pode improvisar. Normalmente, você pode aquecê-la a cerca de 270 ℃ por um minuto para ver o fenômeno, no qual a solda derreterá e os componentes serão soldados na posição correta.

Etapa 5: Inspeção final e limpeza

Não pense que tudo acabou após a conclusão do refluxo. Há muitos resíduos de solda, fluxo e outros resíduos que precisam ser limpos. Após a limpeza, inspecione todas as juntas de solda sob um microscópio para confirmar que não há pontes, juntas frias ou almofadas soltas.

Soldagem SMD manual com um ferro de solda

Agora, mudando para a outra técnica, apresentaremos etapas detalhadas sobre como usar um ferro de solda para soldar componentes SMD manualmente.

Etapa 1: Limpe e inspecione a placa de circuito impresso

Independentemente do método de soldagem SMD escolhido, primeiro limpe e inspecione a placa de circuito impresso. Esta etapa é a mesma que a primeira etapa da soldagem com pistola de ar quente, conforme descrito acima.

Etapa 2: Prepare a ponta do ferro de solda

Preparar a ponta do seu ferro de solda melhora a transferência de calor e facilita a soldagem. Para melhorar a condutividade do ferro de solda e garantir uma soldagem suave, é fundamental preparar o ferro de solda com antecedência. Siga estas etapas:

1. Aqueça o ferro a cerca de 350 °
2. Adicione estanho de solda à ponta, formando uma pequena gota de estanho ao redor dela.
3. Limpe a ponta esfregando-a suavemente contra uma esponja de latão para remover o excesso de solda e óxidos.
4. Repita isso cerca de 10 vezes para formar uma camada fina e invisível de solda na ponta.

Etapa 3: Pré-estanhar uma almofada

Use o ferro para aquecer e pré-estinar uma almofada (geralmente um canto ou uma extremidade). Em seguida, uma pequena protuberância brilhante será formada na almofada, que é uma âncora.

Etapa 4: Posicione o componente e comece a soldar

Enquanto a almofada âncora é formada, você pode passar para a próxima etapa:

1. Pegue o componente com uma pinça com cuidado e não toque nos pinos com os dedos.
2. Coloque o componente na posição correta. Ajuste suavemente a posição para garantir que todos os pinos estejam alinhados com os pads correspondentes.
3. Se a solda não fluir suavemente, adicione um pouco de fluxo às almofadas ou terminais.
4. Aqueça a almofada de fixação com o ferro de solda para refluir a solda, fixando o componente no lugar.

Etapa 5: Solde os pinos restantes

Depois que a almofada de fixação estiver definida, solde os pinos restantes. Adicione um pouco de fluxo ao longo dos pinos para melhorar o fluxo da solda e minimizar os problemas de soldagem. Existem duas técnicas comuns para soldar:

Soldagem ponto a ponto: solde apenas um pino de cada vez. Aqueça a almofada com o ferro de solda em uma mão e toque o fio de solda na junta com a outra mão. Deixe a solda fluir e, em seguida, retire o fio de solda e o ferro. Processe por 1 a 3 segundos por almofada, evitando o aquecimento prolongado.

Soldagem por arrastamento: coloque a ponta do ferro em uma extremidade da fileira. Adicione uma pequena quantidade de solda à ponta e arraste-a suavemente pelos pinos. Em seguida, a solda fluirá suavemente sobre os pinos. Se ocorrerem pontes de solda, use um pavio de solda e mais fluxo para removê-las.

Etapa 6: Inspecione cada junta

Após a conclusão da soldagem, inspecione cada junta sob um microscópio. Verifique se não há pontes de solda, almofadas levantadas e corrija a configuração do componente. Em seguida, use álcool isopropílico e cotonetes para limpar a placa.

Principais coisas a fazer e a não fazer na soldagem SMD

✅O que fazer na soldagem SMD

• Use um ferro de solda com controle de temperatura, evitando o superaquecimento.
• Selecione uma liga de solda adequada que corresponda à faixa de calor da sua ferramenta. Iniciantes podem escolher solda sem chumbo ou solda de estanho-chumbo, que são ecologicamente corretas e fáceis de trabalhar.
• Use ferramentas antiestáticas para proteger componentes sensíveis contra descargas eletrostáticas.
• Controle a duração da soldagem. Aplique o ferro brevemente (cerca de 1 segundo por almofada) e remova-o assim que a solda fluir suavemente.
• Siga a temperatura, o ângulo e a sequência de soldagem adequados.

❌O que não fazer na soldagem SMD

• Não escolha ferramentas incompatíveis, como pasta de solda e ferro de solda. Considere os componentes SMD que precisam ser soldados. Por exemplo, use pasta de solda ultrafina para soldar componentes de passo fino.
• Não use pinças de baixa qualidade. Elas podem danificar ou riscar os componentes, levando a um alinhamento e posicionamento incorretos.
• Não ignore o equipamento de segurança. Os extratores de fumaça desempenham um papel importante durante o processo de soldagem, garantindo um espaço de trabalho ventilado e seguro.
• Não aplique pressão excessiva, pois isso pode deformar a ponta.
• Não mova os componentes no início do processo de resfriamento. É fácil causar juntasde solda frias.

Considerações finais

Depois de ler este blog, você terá uma compreensão mais clara do processo de soldagem SMD. Não tenha medo dos componentes cada vez menores e do espaçamento apertado entre os pinos. Com paciência e prática suficiente, você poderá realizar soldagens SMD de alta qualidade como um especialista experiente em soldagem.