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A Placa de circuito impresso - Técnicas de soldagem

 (02-04-2012)

Dando continuidade no artigo Com Fazer um Projeto, mostraremos os elementos básicos da confecção de uma placa de circuito impresso
Na sua forma básica uma placa de circuito impresso é construída com um lado cobreado em cima de um substrato isolante (fenolite ou fibra de vidro) .As conexões entre os componentes são feitas do lado do cobre através de caminhos condutores no cobre.. As conexões terminam em ilhas de cobre que tem buracos nos quais são colocados o terminal do componente. Do lado não cobreado são colocados os componentes através dos buracos , nos quais são soldados.

A grande vantagem da placa de circuito impressa é que ela pode ser duplicada quantas vezes for necessário, permitido uma produção em larga escala. As Figuras a seguir mostra esses aspectos básicos.

Fig01: Desenho de uma placa de circuito impresso mostrando os elementos principais

 

A Fig02 a seguir mostra um componente colocado do lado que não tem as trilhas de cobre.

Fig02: Desenho mostrando a placa de circuito impresso com um componente posicionado e pronto para ser soldado.

Com relação ao numero de camadas de cobre podemos ter três casos: Camada simples , dupla camada e multicamada.
O tipo camada simples como o nome diz, tem trilhas de cobre de um único lado. Os componentes são montados no outro lado (figura acima). São usados quando o circuito é simples e são a escolha natural para o estudante .
Placas com dupla face tem trilhas em ambos os lados, porém os componentes são montados só de um lado

Fig03: Desenho mostrando o esquema de uma placa de dupla face.

A pesar de ser mais fácil de projetar é mais difícil de manufaturar. O projeto é facilitado pelo fato das trilhas correrem em ambos os lados da placa, ficando mais fácil ligar uma ilha a outra sem necessidade de "jumpers ", mas a fabricação requer alinhamento perfeito entre uma ilha de um lado e a outra ilha do outro lado, o que demanda o uso de ferramental adequado.

Processo de Projeto e de Fabricação

Produzir uma placa de circuito impresso envolve duas etapas: Projeto e fabricação.
No projeto são determinadas as posições dos traços e das ilhas de conexão dos componentes .
Na fabricação, deveremos a partir de uma placa virgem, colocar no cobre os mesmos traços já feitos no projeto.
Consideremos primeiramente a etapa de fabricação, onde deveremos deixar na placa somente as trilhas e ilhas necessárias, o resto do cobre deve ser removido através de um processo químico que usa uma substância química para corroer o cobre não desejado.

Fig04: Desenho mostrando o lado do cobre de uma placa virgem( sem ter sido corroída )

 

 

Fig05: Placa de circuito impresso após se corroída

Para proteger as trilhas e ilhas da solução acida, é usada uma cobertura protetora. Existem diversos tipos de materiais para isso, desde esmalte usado para unhas a materiais especialmente projetados para isso. Após o desenho das trilhas a placa é imersa na solução (em geral percloreto de ferro) desta forma removendo o cobre não coberto pela proteção. A placa deve ser lavada em água corrente até retirar todo e qualquer resíduo de acido, então com uma fina palha de aço é removida a fina camada do protetor, expondo as trilhas de metal.
Obs: A solução de percloreto pode já vir pronta ou ser necessário faze-la, neste caso é preciso tomar alguns cuidados. Primeiramente a água é colocada em uma cuba de vidro ou plástico (existem Kits à venda) em seguida o percloreto é colocado com muito cuidado. Haverá uma reação entre o percloreto e a água, aquecendo-a.

Conceitos Básicos de Projeto
Para determinar onde os vários traços, trilhas e ilhas devem estar, recomenda-se primeiramente fazer-se um rascunho geral como na figura abaixo.

Fig06: Rascunho inicial de um layout

 

Melhorando o layout: as dimensões dos componentes são considerada agora, esse dado pode ser obtido junto ao fabricante, nos manuais ou databook. Use papel milimetrado para desenhar o seu layout

Fig07: Rascunho do layout considerando as dimensões dos componentes

 

Técnicas de Soldagem

Técnicas de Soldagem em Circuito Impresso

No texto a seguir mostraremos de forma simplificada como efetuar uma boa solda.

Antes de iniciar a solda propriamente dita verifique se a ponta do soldador está limpa, caso contrario limpea-a com uma esponja (nunca use abrasivos que podem danificar a ponta).


Fig08:Limpando a ponta do ferro de soldar


Verifique tambem se as partes a serem soldadas estão livres de sujeira ou gordura, neste caso para limpar pode usar palha de aço.

Efetuada a limpeza, estanhe a ponta do soldador, isso facilita a transferencia de calor.

Fig09: Estanhando a ponta do ferro de soldar

 

1. Insira o componente pelo lado do isolante como na figura a seguir. Deixe uma distancia de uns 4mm da placa.

Fig10: Posicionando componente na placa de circuito impresso

2. Posicione o terminal de forma a formar um angulo de (aproximadamente) 45º com a placa. Mantenha o contato do ferro quente por 2.

Fig11: Pré aquecendo o terminal do componente

3. Encoste o terminal do ferro de solda (quente) e em seguida a solda. Mantenha por 2s

Fig12: Adicionando a solda ao terminal do componente

4. Retire primeiro a solda em seguida a ponta do ferro, após a solda fluir e fazendo um contato como na figura a seguir

Fig13: Finalizando a solda

5. Corte o excesso de terminal com um alicate de corte.

A foto a seguir mostra uma solda bem feita.

Fig14: Soldas de qualidade

 

Observe a foto acima. Uma boa solda deve ter um formato aproximadamente cônico.

O Que Não Deve Ser Feito

A seguir, um mal posicionamento do ferro de solda pode resultar em uma solda fria (pouca aderência da solda no terminal ou no cobreado).

Fig15: Um posicionamento inadequado do ferro de soldar pode não aquecer ou ( a ) o terminal ou ( b ) a placa, resultando em uma solda fria