Estudo da aplicação do processo Pin-in-Paste na montagem de placas de circuito impresso usando pasta de solda lead-free (SAC). - Lima, Ricardo Barbosa de (2011)
Neste trabalho foram estudadas as etapas de processo envolvidas na tecnologia Pin-in-Paste (PIP) de soldagem por refusão de componentes convencionais (THCs - Through Hole Components ou Componentes de Furo Passante) em placas de circuito impresso (PCIs), utilizando pasta de solda sem chumbo (lead-free) com liga SAC (Sn-Ag-Cu) de forma a atender as novas exigências ambientais para a montagem eletrônica. Inicialmente foi feito o projeto da PCI de teste com três diferentes componentes THCs e três componentes SMD com encapsulamentos distintos, com o objetivo de reproduzir uma PCI comercial. Foram gerados dois diâmetros de furos diferentes para inserir os THCs, possibilitando o estudo da variação de preenchimento com solda no PTH. Foi proposta uma equação para o cálculo do volume de pasta de solda a ser impresso sobre os furos no processo de montagem. A partir desta equação foram calculadas as dimensões dos furos do estêncil para a PCI de teste. Os parâmetros de impressão foram otimizados em função da variação de pressão e da velocidade do rodo. Duas curvas de refusão foram utilizadas, uma convencional e outra otimizada para verificar a variação na geração de defeitos. A impressão de pasta de solda ficou superior ao projetado, o que resultou em todas as amostras terem solda acima do parâmetro mínimo de aceitabilidade de volume de 75% de preenchimento do PTH. Esta sobre impressão ocasionou defeitos em boa parte dos componentes, excesso de solda nos filetes e resíduos de fluxo na solda nos PTHs. Tais defeitos foram expressivos para todos os THCs, mostrando que o excesso de pasta impressa foi decisivo na geração de defeitos para todas as combinações das variáveis estudadas. Os SMDs tiveram solda aceitável, apresentando apenas alguns casos de excesso de fluxo ou pouca solda em alguns QFPs devido ao uso de ilhas com dimensões maiores que o exigido em norma. O processo de Pin In Paste se mostra viável como substituto da solda onda em linhas de montagem para placas com SMDs e THCs, mas estudos posteriores deverão ser realizados para a geração de um modelo confiável de projeto de PCIs e estêncil com solda lead-free para que tal processo seja utilizado em grande escala na indústria.