Chegamos a nossa última parte deste curso rápido. Vamos apenas fazer uma pequena retrospectiva. Vimos na primeira parte, o retrabalho de SMDs de dois a 32 terminais utilizando uma técnica rápida, de grau de dificuldade de iniciante a médio, dependendo do componente, da quantidade de terminais e da sua geometria.
Luiz Fernando F. Bernabe
Nota: Artigo publicado na revista Saber Eletrônica de fevereiro de 2010.
Na segunda parte, agora exigindo um pouco mais de destreza, apresentamos uma segunda técnica para o retrabalho dos componentes maiores e de invólucros mais complexos; é muito útil, mas a velocidade de execução é menor, dependendo muito da quantidade de terminais. Esta técnica de nível intermediário pode ser utilizada em invólucros de diversos tipos, como por exemplo: SOP, MSSOP, SOIC, TSSOP, PDIP, etc. e sem limite de quantidade de terminais, dependendo apenas da habilidade do profissional
Há vários métodos para se retrabalhar SMDs em invólucros "Quad". Algumas empresas fabricantes de equipamentos de retrabalho fornecem junto um kit de extratores ("garfos") ajustáveis com um fio de aço oxidado, outras empresas fabricam acessórios (inclusos ou não) do tipo de pinças a vácuo, pinças de aço especiais com molas, extratores semiautomáticos combinados no cabo do soprador, conjunto de molas com pinça a vácuo, etc, etc. Todo esse ferramental é para facilitar somente a extração de componentes "Quad" e seus similares. O profissional tem que buscar a melhor relação custo/ benefício que seja adequada a sua necessidade, considerando inclusive a confecção de uma ferramenta própria (eu mesmo já fiz duas).
Agora nesta terceira e última etapa, abordaremos exclusivamente estes mesmos invólucros, os do tipo Quad (quádruplos): os QFP, TQFP, PLCC e seus similares. Um "detalhe" externo que chama muito a atenção é a sua quantidade de terminais que justifica todos os cuidados com o retrabalho destes componentes QFP, indicando que o componente deve ter maior tecnologia para a sua fabricação, maior quantidade de funções e, por consequência, um custo maior, sendo mais difícil de ser adquirido em pouca quantidade.
Os invólucros em Quad Flat preocupam muitos profissionais, até alguns mais experientes. Uma vez, no início de um curso presencial, um aluno afirmou que eu estava brincando quando disse que a prova de conclusão era retrabalhar um circuito integrado de 182 terminais, e duvidou com uma expressão séria no rosto. Ficou mais surpreso ainda quando respondi que ele mesmo iria fazer este retrabalho na prova. Por volta do fim do curso presencial, este aluno ficou admirado com a própria habilidade em concluir a tarefa. Sabe quanto anos de experiência ele tinha na época? Quase 17 anos de trabalho em eletrônica!!! Por mais surpreendente que seja, há muitos profissionais que são levados a pensar desse modo, vendo o lado das dificuldades.
Os invólucros do tipo Quad são componentes em formato quadrado ou retangular (figura 1 e 2), que possuem terminais em todas as suas arestas. Podem ter seus terminais mais adequados para soquete (PLCC) ou para serem soldados, não possuem uma quantidade determinada de terminais, podem ser de 32, 64, 84, 100, 132, 144, 182, 208 ou até mais de 500 terminais. A segunda característica importante é que a sua quantidade total de terminais necessariamente é um número par, parece óbvio, mas no processo de "trouble shooting" essa informação é significativa na identificação (contagem) de terminais para colocarmos uma ponta de prova de um osciloscópio ou gerador de sinais, por exemplo.
O leitor pode se deparar com fabricantes de equipamentos que utilizam componentes SMD em invólucro PLCC (figura 3) soldados à placa, embora não seja o ideal, é relativamente comum por diversas razões técnicas, desde a facilidade para aquisição até utilização de estoque de desenvolvimento. Exige mais alguns cuidados quanto ao seu retrabalho, mas não é um fator que o impeça. É muito utilizado em microcontroladores com memórias Flash, EEPROM e até UV-EPROM (janeladas).
Na figura 4 observe que são soquetes que podem funcionar como adaptadores para soldar na placa, o adaptador mais alto é para PADs perfurados enquanto os outros dois soquetes são para PADs em SMD.
O retrabalho dos SMDs em invólucros "Quad" requer muito cuidado e atenção, muito mais do que até agora mencionamos nos artigos anteriores. Este tipo de invólucro possui terminais frágeis na temperatura ambiente, e quando são aquecidos, a sua fragilidade aumenta muito. Só para se ter uma ideia dessa fragilidade, se um CI (temperatura ambiente) cai de 10 centímetros de altura sobre a bancada, vários de seus terminais são amassados irrecuperavelmente, dependendo da habilidade do profissional. Voltando ao tema, vamos citar neste Curso Rápido de Retrabalho duas maneiras de se retirar o componente em QFP da placa, com o extrator em formato de "garfo" e com uma pinça comum, reta ou curva. (Figura 5).
Iniciamos com a verificação do ferramental a ser utilizado, desde a pulseira antiestática até as pinças (reta e curva), passando pela limpeza da área estanhada da ponta cônica do ferro da estação de solda (essencial), colocamos a pulseira antiestática, verificamos o fluxo na caneta (seringa), etc. Fazemos este "check list" para não termos que sair da bancada sem necessidade, justamente na hora em mais precisamos permanecer.
Inicialmente escolhemos um CI em QFP, para começar pode ser um com 32 ou 48 terminais, não muito mais que isso. Limpamos a placa comum removedor antiestático de fluxo ou álcool isopropílico, observando o lado mais próximo da borda. Com uma escova (pincel) antiestática (o), remova o excesso de álcool diluído com o fluxo, pó e a sujeira. Aplique o fluxo no-clean nos terminais. Existem tubos de spray com fluxo no-clean com pincel antiestático acoplado, também é uma opção muito útil.
Com um extrator do tipo "garfo", coloque-o sob os terminais no espaço entre o corpo do componente e a placa, como é mostrado na figura 6. Aqueça lentamente a área de solda (os terminais, os PADs e o corpo do CI), figura 7.
Assim que a solda ficar brilhante, ela está fundida, mantenha todos os terminais na mesma temperatura, observando o brilho da solda. Assim que a solda se derreter em todos os terminais igualmente, o extrator ("garfo") funcionará como uma gangorra e se inclinará para o lado do cabo, retirando "automaticamente" o componente da placa, figura 8. Parece simples? Mas, não é. Exige bastante cuidado, atenção e treino.
Se a opção possível é uma do tipo pinça (comum, de aço inox), realizamos esta tarefa de modo um pouco diferente. Depois da limpeza completa e de aquecer todos os terminais por igual, da mesma maneira que a escrita no parágrafo anterior, pince o componente pela sua diagonal, segurando-o com firmeza e retire-o da placa colocando-o sobre uma superfície metálica, veja na figura 9.
Como estamos tratando de Retrabalho, vamos agora seguir o caminho inverso. Soldaremos o mesmo componente no mesmo lugar, simulando uma situação em que foi retirado um circuito integrado, substituído por um novo, sendo que o defeito não foi solucionado.
Mais crítico do que soldar um CI novo no lugar é soldar um CI que já foi retirado da placa. Neste curso rápido pulamos a parte "fácil" de soldar o CI novo e partimos para a soldagem do seminovo.
Como vamos começar? Do mesmo modo, limpando a placa com álcool isopropílico, passando a escova (pincel) antiestática e removendo os resíduos para fora dela. Feito isso, aplicamos o fluxo no-clean com a caneta (seringa) nos PADs do CI. Colocamos sobre os PADs a malha desoladora e retiramos o máximo de solda possível, deixando os PADs brilhantes e limpos. Agora passamos para a segunda tarefa mais crítica de todo o curso, coloque o CI virado (com os terminais voltados para cima), utilizando a pinça. Cuidadosamente aplique o fluxo no-clean e muito calmamente passe a ponta do ferro de solda sobre cada um dos terminais, retirando os restos de solda. Termina da esta etapa, vire o CI novamente na posição em que será soldado, coloque-o sobre a manta antiestática e aplique o fluxo no-clean em seus terminais. Agora, segure-o com a pinça pela sua diagonal e coloque-o sobre os PADs.
As tarefas mais difíceis de serem executadas no curso são estas, posicione o CI exatamente sobre os PADs nas quatro faces utilizando a pinça e, com uma bolinha de solda na ponta do ferro de soldar, fixe o CI em uma de suas quinas. Faça uma outra bolinha e fixe o CI novamente na sua diagonal oposta. O componente está na posição correta, fixado e pronto para soldagem.
Aplique o fluxo no-clean novamente, e com um mínimo de solda na ponta do ferro, solde um a um todos os terminais do circuito integrado. Observe a quantidade e como a solda se distribuiu no conjunto terminal/PAD.
Remova o excesso de solda com aplicação do fluxo e da malha. Todas as soldas têm que estar brilhantes e limpas, como se fossem feitas por uma máquina. Encontro vocês em outra atividade. OK!
