Causas, testes e dicas para evitar solda insuficiente em seu PCB

Solda insuficiente pode ser um problema frustrante para os projetistas de PCB, especialmente quando se trata de solução de problemas. Existem muitos fatores diferentes que podem contribuir para esse problema. Isso está dificultando a identificação da causa exata da solda insuficiente em sua placa.

Neste artigo, abordaremos algumas das causas mais comuns de solda insuficiente, bem como algumas dicas que você pode usar para evitá-la em seu trabalho de design de PCB.

Solda Insuficiente

O que é solda insuficiente?

Este é um problema que pode ocorrer quando você está soldando um componente a um PCB. Acontece quando tem muita solda no pad do componente. Isso evita que ele entre em contato com o PCB.

Solda insuficiente é um problema que pode acontecer quando você está soldando uma junta. A solda insuficiente ocorre quando o metal fundido se acumula ou se acumula ao redor do fio, mas não o cobre completamente. Isso pode causar problemas com condutividade elétrica e resistência mecânica. A articulação pode ser fraca e quebrar facilmente. Pode não ser capaz de transportar corrente suficiente para alimentar seu projeto.

Solda Insuficiente e Diferença de Solda em Excesso

Solda insuficiente ocorre quando não há solda suficiente para preencher a lacuna entre os componentes que estão sendo unidos pelo calor do processo de soldagem. Isso pode ser causado por não haver fluxo suficiente na junta, calor insuficiente ou tempo insuficiente para a solda fluir em todas as lacunas entre os componentes. Se isso acontecer, haverá uma lacuna entre os componentes que não foram planejados.

O excesso de solda ocorre quando há muita solda para um determinado tamanho e configuração de junta. Isso pode ocorrer quando muito fluxo foi aplicado a uma junta. Também quando uma área muito pequena está sendo soldada, mas muito calor foi aplicado a ela. O excesso de solda fluirá além de onde deveria ir. Criando uma saliência no topo da junta em vez de uma superfície plana.

Causas de solda insuficiente

Existem muitas causas de solda insuficiente. Aqui estão alguns dos mais comuns:

Leads não coplanares

Ao soldar, seu objetivo é garantir que todos os terminais estejam em contato com o pad e que nenhuma bolha de ar esteja se formando entre eles. Isso pode acontecer quando os terminais do componente não são perfeitamente coplanares ou não estão na mesma altura.

Empenamento Excessivo

Solda insuficiente também pode ser causada por estes durante a soldagem. Uma vez que os componentes tenham sido soldados, a solda deve esfriar por pelo menos 5 segundos. Se as peças estiverem empenadas antes de decorrido esse período. Será difícil para a solda formar uma ligação adequada e isso pode resultar em solda insuficiente.

Umectação ruim

Molhar é o processo pelo qual um fluido como solda se espalha por uma superfície como um PCB. É importante que a solda se espalhe fácil e uniformemente por toda a superfície, caso contrário, ela se formará apenas em certas áreas. A junta de solda resultante será fraca, o que por sua vez pode causar falha no circuito.

Parâmetros de impressão impróprios

Solda insuficiente é causada por parâmetros de impressão impróprios. A causa mais comum de solda insuficiente é quando a temperatura da extrusora está muito baixa, fazendo com que o plástico flua muito devagar e não preencha totalmente a ponta de solda.

Outra coisa a observar é um tamanho de bico incorreto. Se o bocal for muito grande, fará com que muito plástico flua de uma só vez, em vez de de forma mais consistente ao longo do tempo, o que pode levar a uma quantidade inconsistente de solda em cada impressão.

Abertura do Estêncil Bloqueada

Os estênceis são usados para aplicar pasta de solda em PCBs. A pasta é espalhada uniformemente pelas áreas das almofadas antes de ser derretida por uma placa quente ou forno. Quando não há furos no estêncil, isso impede que a solda seja transferida adequadamente para os pads, o que pode levar a um fluxo de solda insuficiente.

O problema com esse problema é que pode ser difícil detectá-lo à primeira vista. Ao usar uma câmera infravermelha, você pode não ver nenhuma diferença entre ter buracos no estêncil ou não tê-los.

Impressão de solda desalinhada

A causa da solda insuficiente pode ser rastreada até o alinhamento da impressão da solda, que é a distância entre os pads e os traços na placa. Se a placa tiver sido impressa com uma impressão desalinhada, haverá muito ou pouco espaço entre os pads e os traços, resultando em solda insuficiente.

Espessura imprópria do estêncil

Quando um estêncil é muito fino, não haverá solda suficiente para preencher todos os orifícios da placa. O resultado será falta de conexões de solda e possíveis curtos-circuitos.

Quando um estêncil é muito grosso, ele não permite que calor suficiente flua através dele e derreta a pasta de solda adequadamente.

Tamanho Excessivo da Almofada

Ao projetar seu PCB, é importante certificar-se de que todos os seus pads sejam grandes o suficiente para acomodar a quantidade de solda necessária para fazer uma boa conexão entre as camadas. Se você tiver pads maiores do que isso, acabará com solda insuficiente em sua placa e terá problemas para fazer boas conexões.

Se você perceber que suas placas de circuito impresso estão tendo problemas para fazer boas conexões, comece procurando por almofadas grandes em sua placa e veja se há algo nelas que possa ser alterado.

Pré-aquecimento muito agressivo

O objetivo do pré-aquecimento é remover qualquer umidade da placa, e isso é feito aquecendo-a rapidamente e depois resfriando-a com a mesma rapidez. Se o pré-aquecimento for muito agressivo, pode fazer com que a solda flua muito rápido na hora de soldar.

A maneira mais fácil de evitar solda insuficiente é usar uma temperatura mais baixa para o pré-aquecimento.

Temperatura de pico de refluxo não atingida

O processo de refluxo é usado para soldar componentes e almofadas juntos, o que torna o produto final mais durável e confiável. No entanto, se a temperatura não for alta o suficiente, haverá solda insuficiente em cada pad. Isso pode levar a conexões ruins entre componentes ou blocos, fazendo com que eles se soltem ou falhem completamente.

Forno com defeito

O forno de solda é usado para aquecer a placa de circuito para permitir que a solda derreta e flua sobre as almofadas na placa de circuito. Se não houver calor suficiente, a solda não fluirá adequadamente, resultando em solda insuficiente.

Testes sobre como saber solda insuficiente em seu PCB

Se você está tendo problemas com seu PCB, aqui estão alguns testes para determinar se o problema é solda insuficiente.

Choque térmico

O teste de choque térmico é uma forma de determinar se o seu PCB tem solda suficiente. Ele funciona aumentando a temperatura de sua placa de circuito e resfriando-a novamente rapidamente. Se não houver solda suficiente em sua placa de circuito, ela irá rachar ou deformar quando submetida a essas mudanças repentinas de temperatura.

Vibração Aleatória

Este teste é projetado para determinar se há solda insuficiente nas juntas do seu PCB. O teste será realizado colocando a placa em uma máquina de vibração que a agitará por um determinado período de tempo. Se houver solda insuficiente, a placa não se manterá unida durante este teste.

Ambiente combinado

Existem muitas maneiras de testar se há solda insuficiente em seus PCBs, mas uma das melhores maneiras é executar um teste de ambiente combinado. Este teste usa tensões térmicas e mecânicas em um PCB sob diferentes temperaturas e níveis de umidade por um período de tempo especificado.

Os resultados mostrarão se há rachaduras ou furos em sua placa que possam causar problemas mais tarde, quando você a estiver usando. Se não houver solda suficiente em sua placa, você verá algum tipo de dano após executar este teste. Por exemplo: se você tiver rachaduras ou furos em uma área onde deveria haver solda, mas não há, isso significa que não há solda suficiente para manter as coisas juntas adequadamente durante a operação.

Teste de flexão

O teste de dobra é uma maneira simples de determinar se há solda insuficiente em seu PCB. Este teste pode ser feito à mão ou à máquina. Se estiver fazendo à mão, você precisará de uma lupa e uma fonte de luz forte. Se você estiver fazendo isso com uma máquina, existem muitos dispositivos no mercado que podem fazer esse teste para você.

Para realizar este teste, coloque o PCB sob escrutínio em uma superfície plana e procure por rachaduras ou outros sinais de rachadura ou separação da placa. Se houver alguma rachadura, você deve considerar soldar novamente sua placa antes de usá-la novamente.

Dicas para evitar solda insuficiente

Solda insuficiente é um problema comum durante a soldagem. Aqui estão algumas dicas para evitar solda insuficiente:

Imprimir Pasta de Solda Suficiente

Uma das coisas mais importantes que você pode fazer para evitar pasta de solda insuficiente é imprimir pasta suficiente. Você quer ter certeza de que está imprimindo pasta de solda suficiente para cobrir toda a placa. Se você não imprimir o suficiente, haverá pontos em sua placa onde não há nenhuma pasta de solda. Esses pontos não serão cobertos pela solda quando você aplicar calor.

Para evitar esse problema, certifique-se de imprimir pasta de solda suficiente para cada camada da sua placa. Isso garantirá que todos os seus orifícios sejam preenchidos com solda. Nenhuma parte do seu PCB é deixada descoberta pela solda.

Cubra as Vias com Soldermask

Quando você está soldando, é fácil deixar acidentalmente um pouco da solda fluir para as vias que conectam os componentes da placa de circuito. isso pode ser um problema. Não há como a solda entrar em contato com a almofada embaixo dela depois de resfriada.

Para evitar solda insuficiente, você deve cobrir as vias com máscara de solda. Isso impedirá que a solda crie uma ponte e crie um ponto fraco em seu PCB.

Alinhamento preciso da pasta de solda de impressão

A pasta de solda é uma parte essencial do produto final. É usado para preencher as lacunas entre componentes e componentes e fornece uma forte conexão elétrica entre eles. Se você não tiver pasta de solda suficiente, suas conexões podem estar fracas ou em curto-circuito, o que pode causar problemas a longo prazo.

Você pode evitar pasta de solda insuficiente usando uma ferramenta de alinhamento precisa para colocar a pasta de solda em seus PCBs. Isso garantirá que todos os seus componentes estejam conectados corretamente e que não haja espaços vazios entre eles.

Alinhamento Preciso de Componentes

Se você quiser evitar solda insuficiente, certifique-se de que seus componentes estejam alinhados corretamente. Não basta apenas juntá-los e torcer pelo melhor - você precisa garantir que eles estejam alinhados corretamente para que possam conduzir eletricidade com eficiência.

Pré-aquecimento adequado para evitar empenamento

O problema é que muita gente pensa que é só colocar o conector no lugar e começar a soldar na hora, mas não é assim que funciona. Para evitar solda insuficiente e conexões ruins, você precisa pré-aquecer seus conectores e conectores. Você tem que limpá-los antes de aplicar qualquer solda. Ao fazer isso, você pode garantir que não haja oxidação ou outros contaminantes em nenhum deles. Isso pode afetar a qualidade ou a durabilidade da conexão ao longo do tempo.

Solda adequada no PCB

Conclusão

As dicas listadas acima irão ajudá-lo a usar os materiais e processos mais adequados para evitar solda insuficiente em seu PCB e ter que solicitar um novo lote de placas. Eles também o ajudarão a saber onde procurar se você tiver solda insuficiente para que possa resolver o problema o mais rápido possível. Quanto mais cedo você encontrar os problemas, melhor. Caso contrário, isso pode levar a problemas posteriores, como quebra mecânica ou até mesmo problemas de conectividade elétrica.