Como resolver a formação de pontes de solda na soldadura por onda

É possível resolver a formação de pontes de solda na soldadura por onda actuando rapidamente e utilizando métodos de reparação comprovados. A identificação e ação rápidas mantêm o rendimento elevado e os custos baixos. Por exemplo, a inspeção ótica automática (AOI) detecta 99,5% de defeitos, aumentando as taxas de rendimento em até 20% e reduzindo os custos de retrabalho em 40%. Muitos defeitos resultam de um design de fixação deficiente, com erros de tamanho de abertura que causam 42% de casos de ponte. A abordagem destas causas de raiz ajuda-o a reduzir os defeitos e a melhorar o seu processo de produção.

Principais conclusões

• Actue rapidamente para corrigir as pontes de solda. Utilize um ferro de soldar com um pavio de solda ou uma ventosa para remover o excesso de solda e manter a produção em movimento.

• Inspeccione regularmente o seu trabalho. Utilize verificações visuais e testes eléctricos com um multímetro para garantir que as reparações são sólidas e evitar problemas futuros.

• Optimize o seu processo de soldadura. Ajuste a altura da onda, a aplicação do fluxo e o pré-aquecimento para reduzir o risco de formação de pontes de solda.

• Conceber cuidadosamente as placas de circuito impresso. Manter um espaçamento adequado entre as almofadas e utilizar barreiras de máscara de solda para evitar ligações indesejadas.

• Utilizar métodos de inspeção automatizados. A Inspeção Ótica Automatizada (AOI) e os sistemas de raios X ajudam a detetar defeitos precocemente, poupando tempo e custos.

Fixação de pontes de solda

Correcções rápidas da produção

Quando detecta uma ponte de solda durante a soldadura por onda, tem de agir rapidamente para manter a sua linha de produção em movimento. Comece por identificar a área afetada. Utilize um ferro de soldar para aquecer a ponte e, em seguida, escolha a ferramenta correta para remover o excesso de solda.

Método	Prós	Contras
Mecha de solda	Preciso, ideal para áreas pequenas, funciona bem para componentes SMT	Demora muito tempo para grandes quantidades, pode deixar resíduos
Sugador de solda	Mais rápido para pontes de maiores dimensões, trata volumes maiores	Requer habilidade para evitar danos, menos eficaz em espaços apertados

Pode utilizar o pavio de solda para pontos pequenos e apertados. Coloque o pavio sobre a ponte, aplique o ferro e deixe a solda penetrar na trança. Para pontes maiores, um sugador de solda funciona bem. Aqueça a solda, accione a ventosa e retire o excesso. Verifique sempre o seu trabalho para evitar danificar as almofadas ou os traços.

Também pode fazer ajustamentos rápidos do processo para evitar mais pontes de solda:

• Diminuir a altura da onda se houver demasiada acumulação de solda nos cabos.

• Ajustar a aplicação do fluxo para assegurar uma cobertura uniforme e reduzir a formação de pontes.

• Aplicar um revestimento protetor para impedir que a solda forme ligações indesejadas.

Sugestão: Mantenha as suas ferramentas limpas e bem conservadas. Pontas sujas ou ventosas entupidas podem tornar as reparações mais difíceis e menos eficazes.

Acções pós-soldadura

Depois de remover uma ponte de soldadura, é necessário certificar-se de que a reparação é sólida. A inspeção visual ajuda, mas os testes eléctricos dão-lhe verdadeira confiança. Utilize um multímetro para verificar a área reparada.

• Coloque o multímetro no modo de continuidade.

• Encostar as sondas às almofadas ou cabos que foram ligados em ponte.

• Ouça um sinal sonoro ou verifique se a resistência no ecrã é baixa. Isto significa que tem uma boa ligação.

• Teste os blocos próximos para confirmar que não foi criada uma nova ponte.

Um multímetro ajuda-o a encontrar problemas ocultos. Garante que o circuito funciona como foi concebido e que todos os componentes estão corretamente soldados. Os testes de ligação eléctrica são vitais no fabrico de PCB. Ajudam-no a detetar problemas antes de a placa passar à fase seguinte.

Nota: Teste sempre após cada reparação. Este passo evita retrabalhos dispendiosos e mantém a sua qualidade elevada.

Seguindo estes passos, pode corrigir rapidamente as pontes de soldadura e manter a sua linha de produção a funcionar sem problemas.

Causas de pontes de solda

Problemas comuns do processo

É possível evitar muitos problemas de soldadura compreendendo as suas causas. A formação de pontes de solda começa frequentemente com erros de processo durante a soldadura por onda. A tabela abaixo mostra alguns dos problemas mais comuns relacionados com o processo e os seus efeitos:

Causa	Descrição
Aplicação excessiva de fluxo	Demasiado fluxo pode levar à formação de pontes.
Cobertura de fluxo inadequada	Um fluxo insuficiente pode causar problemas de drenagem.
Temperatura inadequada do cadinho de solda	Uma temperatura incorrecta afecta a qualidade da soldadura.
Profundidade de imersão do quadro	Uma imersão demasiado profunda pode levar à formação de pontes.
Manutenção incorrecta do cadinho de solda	A escória pode afetar a qualidade da solda.
Má soldabilidade dos componentes	A oxidação ou o revestimento deficiente podem dificultar a soldadura.

Também poderá ter problemas se utilizar velocidades de transporte rápidas ou se definir temperaturas de pré-aquecimento demasiado baixas. Estes erros podem diminuir a viscosidade da solda e tornar mais provável a formação de pontes. Uma conceção deficiente da placa de circuito impresso, tal como passos de almofada estreitos ou colocação irregular de pinos, também pode criar desafios ao processo.

Sugestão: Verifique regularmente o seu cadinho de solda e a aplicação de fluxo para detetar estes problemas atempadamente.

Factores relacionados com a conceção

As suas escolhas de design de PCB desempenham um papel importante na prevenção de pontes de solda. Se colocar almofadas ou traços demasiado próximos uns dos outros, aumenta o risco de pontes, especialmente quando o espaçamento entre almofadas desce abaixo de 0,2 mm. Falta de máscara de solda entre as almofadas expõe mais cobre, o que também pode causar ligações indesejadas.

Para reduzir o risco, siga estas sugestões de conceção:

• Alinhar os componentes do orifício de passagem paralelamente à direção da onda de solda para evitar sombras.

• Mantenha uma distância mínima de 2,54 mm (0,1 polegadas) entre os cabos do orifício de passagem.

• Colocar os componentes mais altos no bordo de fuga da onda para evitar a formação de sombras.

• Agrupa componentes semelhantes para uma soldadura uniforme.

• Utilizar uma tenda para cobrir os anéis anulares expostos e minimizar os curtos-circuitos.

• Manter um máscara de solda mínima de 4 mil para o verde e 5 mil para as outras cores.

• Fazer corresponder a abertura da máscara de soldadura ao tamanho da almofada para evitar uma exposição adicional ao cobre.

Um planeamento cuidadoso e escolhas de design inteligentes ajudam-no a evitar a formação de pontes de soldadura e a melhorar o seu rendimento global.

Identificação de pontes de solda

Inspeção visual

É possível detetar precocemente a formação de pontes de solda utilizando inspeção visual. Comece por examinar as juntas de soldadura com boa iluminação. Utilize uma lupa ou um microscópio com uma ampliação de pelo menos 10x. Procure por conexões de solda brilhantes e contínuas entre pinos ou blocos que não deveriam estar conectados. Estas pontes aparecem frequentemente como pequenas manchas ou linhas de solda que unem dois pontos.

A forma mais simples de detetar pontes de solda é através de uma inspeção visual cuidadosa sob ampliação. Utilizando um microscópio com uma ampliação de, pelo menos, 10x, procure ligações de solda brilhantes e contínuas entre placas ou pinos adjacentes que não deveriam estar ligados.

Na produção em grande escala, é frequente recorrer-se a Inspeção ótica automatizada (AOI) sistemas. A AOI utiliza câmaras de alta resolução e algoritmos inteligentes para analisar cada PCB em busca de defeitos. Este método pode detetar ponte de solda com até 99,9% precisão. Os sistemas AOI detectam os problemas numa fase inicial, pelo que é possível corrigi-los antes de as placas avançarem na linha.

Também pode utilizar a Inspeção Automática por Raios X (AXI) para placas mais complexas. A AXI ajuda-o a encontrar pontes ocultas que as verificações visuais podem não detetar, especialmente sob componentes de grandes dimensões.

• Inspeção visual: Examinar as juntas de soldadura sob ampliação para detetar defeitos.

• AOI: Utilizar câmaras e software para detetar pontes de forma rápida e precisa.

• AXI: Aplicar a imagiologia de raios X para detetar problemas de soldadura ocultos.

Ensaios eléctricos

Depois de terminar as verificações visuais, deve confirmar os resultados com testes eléctricos. Este passo ajuda-o a encontrar qualquer ponte de solda oculta que lhe possa ter escapado.

Método de ensaio	Descrição
Teste de continuidade	Verifica a existência de curto-circuitos entre pinos ou almofadas utilizando um multímetro. Um sinal sonoro ou uma resistência baixa indicam uma ponte de soldadura.
Teste de ligação	Envolve a alimentação do circuito para observar um comportamento invulgar, que pode indicar pontes de soldadura.

Coloque o multímetro no modo de continuidade. Toque com as sondas nos pinos ou almofadas em questão. Se ouvir um sinal sonoro ou vir uma resistência baixa, terá encontrado uma ponte. O teste de ligação também pode revelar problemas. Se a placa se comportar de forma estranha ou não funcionar, verifique novamente a existência de uma ponte de soldadura.

Prevenção de pontes de solda

Ajustes de processo

É possível evitar a maioria dos problemas de ponte de solda fazendo ajustamentos específicos do processo. Comece por otimizar a forma como alinha os componentes e gere o processo de soldadura. O alinhamento adequado evita que a solda salte os pads ou forme juntas irregulares. Ajustar as pegadas SMD e adicionar almofadas falsas para ladrões a conectores com elevado número de pinos também ajuda. Estas alterações melhoram o rendimento e reduzem a possibilidade de pontes.

Ajustamento do processo	Descrição
Otimizar o alinhamento dos componentes	Evita saltos de solda, filetes irregulares e pontes.
Modificação de pegadas SMD	Assegura a existência de folgas corretas e elimina o roubo de solda para um melhor rendimento.
Utilização de almofadas de roubo fictícias	Puxa o excesso de solda para longe dos pinos de arrasto em conectores grandes.
Controlo da interação placa-onda	Gere o tempo de permanência e a profundidade de imersão para reduzir os defeitos.

Deve também controlar a altura e o volume da onda de solda. Mantenha o altura de onda entre 8-12 mm para obter os melhores resultados. Se a onda for demasiado baixa, a cobertura fica incompleta. Se for demasiado alta, há o risco de salpicos e de formação de pontes. Evitar pressão excessiva da bombaque pode criar ondas instáveis e aumentar os defeitos. Defina a altura da onda para não mais do que 50% da espessura da placa de circuito impresso em relação à palete. Isto evita o levantamento de componentes e a formação de pontes de solda extra.

Ajustar a velocidade do transportador e a temperatura da solda para obter resultados óptimos. Uma velocidade do transportador de 1000 mm/min e uma temperatura de soldadura superior a 230°C podem reduzir as taxas de defeitos de ponte para menos de 0,3%. Estas definições ajudam-no a obter uma cobertura total da almofada sem causar vazios ou excesso de solda.

Sugestão: Verifique regularmente os parâmetros do seu processo. Pequenas alterações na velocidade, temperatura ou altura da onda podem ter um grande impacto na qualidade da solda.

Fluxo e pré-aquecimento

Seleção e aplicação do fluxo corretamente é essencial para evitar a formação de pontes de solda. Selecione um fluxo que corresponda à sua placa de circuito impresso e aos materiais dos componentes. Aplique-o uniformemente utilizando um sistema de spray ou de espuma. Uma cobertura uniforme garante que a solda flua apenas para onde você deseja.

A temperatura e a atividade do seu fluxo são importantes. Se o fluxo ficar demasiado quente durante a formulação, a sua viscosidade diminui. Isto pode tornar a solda mais suscetível de formar pontes. O pré-aquecimento da PCB antes da soldadura por onda melhora o fluxo de solda e a humidificação da almofada. Um pré-aquecimento estável e controlado ajuda o fluxo a funcionar corretamente e reduz o risco de formação de pontes. Evite aquecer a placa demasiado rapidamente, pois isso pode fazer com que o solvente do fluxo se evapore demasiado depressa, levando a uma humidificação deficiente e a juntas irregulares.

• Pré-aquecer o PCB a melhorar o fluxo de solda e obter juntas uniformes.

• Manter a temperatura de pré-aquecimento e o tempo de permanência corretos para que o fluxo não se queime antes da soldadura.

• Faça corresponder a atividade do fluxo à capacidade de soldadura dos seus componentes para evitar a ativação excessiva.

• Monitorize a humidade e a temperatura na sua área de trabalho para um desempenho consistente do fluxo.

Nota: Conectores com maior número de pinos deve ser orientado perpendicularmente à onda. Se não for possível alterar a orientação, utilize ladrões de solda para puxar o excesso de solda para longe dos pinos de arrasto. Inclinar a placa de circuito impresso entre 15-30° na palete de solda também ajuda a reduzir a formação de pontes.

Design de máscaras de solda e PCB

Uma boa conceção da placa de circuito impresso desempenha um papel importante na prevenção de pontes de soldadura. Utilizar barragens de máscara de solda entre as almofadas para criar barreiras que impedem que a solda flua para onde não deve ir. As máscaras de solda evitam pontes, impedindo que a solda conecte as almofadas adjacentes. Aplique a máscara de solda com cuidado, especialmente entre os pinos dos componentes.

Adicione ladrões de solda de cobre perto de almofadas muito espaçadas. Estas caraterísticas afastam o excesso de solda das áreas críticas, reduzindo o risco de pontes. Certifique-se de que os tamanhos das almofadas e dos orifícios estão corretos. Almofadas de tamanho excessivo diminuem a distância entre os pinos e aumentam a chance de formação de pontes. Mantenha o espaçamento adequado entre os componentes e use marcas fiduciais para ajudar na colocação precisa.

• As barragens de máscara de solda actuam como barreiras para conter a solda.

• Os ladrões de solda de cobre redireccionam o excesso de solda para longe de áreas sensíveis.

• Dimensionamento e espaçamento corretos das almofadas reduzir o risco de ligações indesejadas.

Alerta: Um espaçamento incorreto entre as almofadas, especialmente inferior a 2,54 mm, aumenta consideravelmente o risco de formação de pontes de solda.

Inspeção e feedback

A inspeção regular e o feedback ajudam-no a detetar precocemente a ponte de soldadura e a melhorar o seu processo ao longo do tempo. Utilize uma combinação de métodos de inspeção manuais e automatizados. A inspeção visual com ferramentas de ampliação permite-lhe detetar defeitos óbvios. Os sistemas de Inspeção Ótica Automatizada (AOI) utilizam câmaras e software para detetar pontes de forma rápida e precisa. A AOI pode reduzir os falsos negativos em até 90% e inspecionar uma PCB completa em menos de 10 segundos. A inspeção por raios X encontra pontes ocultas que não podem ser vistas do exterior.

Método de inspeção	Descrição
Inspeção visual	Processo manual que utiliza a ampliação para encontrar pontes de soldadura.
Inspeção ótica automatizada (AOI)	Utiliza câmaras e software para uma deteção rápida e precisa de defeitos.
Inspeção por raios X	Encontra defeitos ocultos como vazios e pontes não visíveis externamente.

A inspeção funciona também como um mecanismo de feedback. Por controlo das taxas de defeitos e a realização de auditorias regulares, pode detetar tendências e melhorar o processo. O controlo estatístico do processo (SPC) ajuda-o a identificar variações e a aperfeiçoar o seu processo de soldadura. A deteção precoce e o feedback poupam-lhe dinheiro ao reduzir o retrabalho e evitar recolhas.

• Os sistemas AOI detectam pequenos defeitos antes de se tornarem grandes problemas.

• Auditorias regulares e SPC ajudam-no a manter uma elevada qualidade.

• O feedback da inspeção permite-lhe ajustar os processos a montante para obter melhores resultados.

Sugestão: Utilize os dados de inspeção para promover a melhoria contínua. Quanto mais aprender com os defeitos, menor será o número de defeitos no futuro.

Pode resolver a formação de pontes de solda na soldadura por onda seguindo alguns passos importantes. Sempre verificar a sua forma de onda, confirmar as coordenadas de soldadurae assegurar carregamento correto do fluxo. Ajuste a temperatura de pré-aquecimento e o tempo de soldadura conforme necessário. A monitorização contínua do processo, como a utilização do Controlo Estatístico do Processo ou a análise das tendências de rendimento, ajuda-o a detetar problemas atempadamente.

• Participar em programas de formação prática, tais como Aulas de Ciência da Soldadura© ou CTTI.

• Mantenha o seu processo simples e mantenha os espaços livres nos seus projectos.

• Testes e feedback regulares melhorar a fiabilidade dos produtos e reduzir o dispendioso retrabalho.

Prevenção e formação consistentes aumentar o seu rendimento e reforçar a reputação da sua marca.

FAQ

O que é a ponte de solda na soldadura por onda?

A ponte de solda ocorre quando a solda liga duas ou mais almofadas ou pinos que deveriam permanecer separados. Isto cria uma ligação eléctrica indesejada. Estas pontes podem ser identificadas como linhas brilhantes ou bolhas entre os pinos.

Como é que se pode reparar rapidamente uma ponte de soldadura?

Pode utilizar um pavio de solda ou um sugador de solda para remover o excesso de solda. Aqueça a ponte com um ferro de soldar e depois aplique a ferramenta escolhida. Verifique sempre a sua reparação com um multímetro.

Qual é a causa da maioria dos defeitos de ponte de soldadura?

A maioria das pontes de solda resulta de demasiada solda, má aplicação do fluxo ou conceção incorrecta da placa de circuito impresso. Também se pode verificar a formação de pontes se a altura da onda ou a temperatura forem mal definidas.

Como é que se evita a formação de pontes de soldadura antes de estas começarem?

Deve otimizar o seu processo. Ajuste a altura da onda, o fluxo e as definições de pré-aquecimento. Utilize barreiras de máscara de solda e mantenha espaço suficiente entre as almofadas. A inspeção regular ajuda-o a detetar problemas atempadamente.

É possível utilizar a inspeção automatizada para encontrar pontes de soldadura?

Sim, pode utilizar a Inspeção Ótica Automatizada (AOI) ou sistemas de raios X. A AOI encontra rapidamente as pontes mais visíveis. A inspeção por raios X ajuda-o a detetar pontes ocultas sob componentes de grandes dimensões.