A norma IPC-A-610, desenvolvida pelo Instituto de Conexões Eletrônicas (IPC), é um dos padrões mais reconhecidos e respeitados na indústria eletrônica. Ela estabelece diretrizes claras sobre requisitos de aceitação para a montagem de produtos eletrônicos, abrangendo desde a soldagem de componentes até a aplicação de materiais de proteção.
Nesse artigo, vamos explorar o que a IPC-A-610 define, e qual é a sua importância para garantir a gestão confiável e a qualidade dentro das indústrias.
Falaremos sobre soldagem de componentes PTH e SMD, abordando recomendações técnicas durante esse processo, bem como métodos adequados para a limpeza de placas de circuitos eletrônicos e os cuidados essenciais para a saúde e bem-estar daqueles que trabalham na área.
Soldagem de componentes PTH – “Pin Through Hole” ou, Componentes de Furo Passante:
1. Qualidade da Solda: A solda deve ter boa cobertura, sem vazios ou defeitos como solda fria (aparência porosa e cinza), solda quebrada ou excesso de solda, evitando assim, conexões soltas, frágeis ou curtos-circuitos.
2. Conformidade dos Furos: Os furos devem estar com as “ilhas” devidamente metalizadas e livres de obstrução. A solda deve penetrar adequadamente no furo e formar uma conexão sólida, rígida e uniforme.
A norma menciona referindo-se ao termo “cold solder joints” o excesso e/ou falta de solda, abaixo está uma imagem onde ilustra o cenário ideal de soldagem, e o que não deve ser feito.
Soldagem de componentes SMD – “Surface Mounted Device” ou, Componentes de Montagem em Superfície:
1. Orientação e Espaçamento: Os componentes devem estar corretamente alinhados e rentes em relação às pistas da placa. Vazios visíveis e posicionamento inadequado podem comprometer a resistência e a durabilidade da conexão.
2. Aspectos visuais da superfície: A superfície onde o componente será fixado deve apresentar um formato adequado, sem bolhas, sobra de estanho ou outras irregularidades.
3. Formação da Solda: A solda deve ter boa cobertura, a norma específica de acordo com o tamanho e forma do componente a quantidade necessária e ideal. A deficiência de solda ou o seu excesso dela tornam-se inaceitáveis, uma vez que, podem causar curtos-circuitos ou outros problemas durante a montagem.
Os cuidados e critérios de aceitação para a soldagem de componentes PTH e SMD também incluem uma inspeção visual detalhada a fim de identificar quaisquer outros defeitos, anomalias ou irregularidades que podem colocar em risco a integridade do componente e seu funcionamento correto no circuito. Como lascas, trincas, trilhas rompidas, presença de cavaco de estanho ou qualquer outro corpo estranho.
Além disso, recomenda-se realizar testes regulares para garantir que as especificações de funcionamento mantenham-se em condições operacionais normais e extremas.
Processo no ato de soldagem:
O processo de soldagem é um aspecto fundamental na montagem de circuitos eletrônicos, abaixo listamos alguns passos que devem ser considerados para se realizar um trabalho confiável e de qualidade.
1. Limpeza: Antes da soldagem, as superfícies a serem soldadas devem estar limpas e livres de contaminantes, como óleo, poeira ou partículas oxidadas. A limpeza é essencial para uma boa adesão da solda.
2. Ferramentas: O ferro de soldar e a solda de estanho devem ser de boa qualidade para evitar problemas que ocasionam os produtos de baixo desempenho e que acabam dificultando o processo. Além desse fator, escolher uma ponta de ferro de solda adequada ao tamanho do componente é importante para a transferência de calor, precisão e eficiência.
3. Ponto de fusão: Ao soldar um componente, o ferro de soldar a ser utilizado deve estar em uma temperatura de no mínimo 310° C.
4. Técnica de soldagem: O processo de soldagem deve iniciar com o aquecimento do componente ou da parte metalizada da placa antes, portanto, a ponta do ferro deve encostar no local a ser soldado por aproximadamente 2-3 segundos para aquecê-lo, com isso, o estanho será difundido mais facilmente sobre toda a superfície. A solda deve ser aplicada de maneira controlada e contínua, evitando movimentos bruscos que podem danificar partes ao redor, ou causar resfriamento inadequado.
5. Resfriamento: Esse processo é rápido e deve ocorrer de forma natural, por isso, não é recomendável assoprar ou tentar refrigerar com líquido, como o fluxo, isso pode causar tensões que afetam a integridade da solda.
6. Inspeção visual: Após a soldagem, deve ser feito um processo de inspeção visual minucioso para verificar a qualidade das soldas.
Limpeza de Placas Eletrônicas:
A norma IPC-A-610 padroniza que as placas de circuito impresso devem ser mantidas limpas durante e após o processo de montagem. É fundamental que não haja:
1. Resíduos de solda dispersos sobre a placa, por menores que sejam, devem ser removidos.
2. Presença de substâncias contaminantes, como poeira, óleo e umidade.
3. Partes metálicas, como terminais cortados de componentes, por exemplo.
Os solventes e métodos de limpeza utilizados não devem causar danos ao material da placa ou danos para os componentes. Geralmente são utilizados fluxo, álcool isopropílico e limpa contato (versão não inflamável). Já para as ferramentas de limpeza, recomenda-se utilizar escovas ou pincéis de cerdas leves e macias e panos de microfibra.
Cuidados relacionados à saúde para pessoas que manejam solda:
O estanho de solda utilizado nas indústrias pode ser nocivo à saúde se manejado de maneira errada e sem os cuidados necessários. As composições mais comuns incluem: estanho (Sn), chumbo (Pb), prata (Ag) e cobre (Cu).
O chumbo, por sua vez (presente em muitas combinações de estanho) possui propriedades tóxicas. Estar exposto frequentemente a esse metal pode ocasionar problemas sérios à saúde, como irritabilidade das áreas sensíveis do rosto, como olhos e nariz, mucosas na pele e até mesmo problemas ao sistema nervoso.
Além do chumbo, o fluxo presente internamente no núcleo do filete de estanho também contém substâncias químicas prejudiciais à saúde quando inalados (especialmente aqueles que contêm fundentes à base de ácido).
Por isso, a norma IPC-A-610 recomenda que o trabalho com solda seja realizado em áreas com ventilação adequada, de ambientes arejados e com boa circulação do ar.
Outra opção para evitar a inalação dessas fumaças tóxicas é o exaustor de fumaça de solda de bancada, um equipamento projetado para filtrar esses gases assim que são liberados no ar.
A norma também recomenda atenção com os cuidados de higiene pessoal, sempre após o manuseio de materiais e processos que contém esses resíduos, é importante lavar as mãos e o rosto para evitar contaminação e irritabilidade.
Por fim, treinamento de soldagem é essencial para os operadores, principalmente para aqueles que não são experientes e que não possuem fundamentos básicos sobre o assunto, assim, será garantido a sua segurança e bem estar. Seguir as diretrizes da norma IPC-A-610 na soldagem não apenas melhora a qualidade das montagens e itens eletrônicos, mas também promove a confiabilidade e longevidade dos produtos finais.
A soldagem correta requer atenção, cuidado e precisão, e mais do que isso, é preciso ter prática e consciência durante todo o processo para evitar, falhas, danos, perdas, ou, outros acidentes.