Flux de soldadura: para que serve mesmo, que tipos existem e qual você precisa

Há uma cena que se repete em todas as oficinas: alguém leva vinte minutos a lutar com uma junta, a subir a temperatura do soldador, a insistir com a punta, a levantar pads. Chega o colega veterano, põe uma gota de flux, e a junta solta-se na primeira passagem.

O flux é provavelmente o consumível menos compreendido da electrónica. Vende-se como se fosse magia, explica-se mal em quase todo o lado, e boa parte do que se lê sobre ele — mesmo em fóruns de reparação — é simplesmente falso. Então vamos contar isto a sério, com as fichas técnicas e as normas na mão.

O que faz o flux (e o que não faz)

O flux faz três coisas, todas químicas. Nenhuma é eléctrica:

• Ataca e dissolve o óxido. Toda a superfície metálica exposta ao ar cobre-se de uma camada de óxido, e o estaño não moja o óxido. A colofonia reage com esse óxido e forma um sal metálico — um sabão, literalmente — que se dissolve no próprio flux e deixa o metal limpo por baixo.
• Impede que volte a oxidar. Ao aquecer, a oxidação acelera. O flux fundido funciona como uma manta líquida sobre a zona e mantém o oxigénio afastado durante os segundos que dura a operação.
• Melhora o mojado. Com o metal limpo, o estaño fundido estende-se e forma uma junta com a forma correcta em vez de ficar em bolinhas.

Um pormenor que quase ninguém explica bem: costuma dizer-se que «o flux baixa a tensão superficial do estaño». Não é exacto. O que baixa é a tensão interfacial entre o estaño e o flux, e sobe a energia superficial do substrato ao retirar-lhe o óxido. O resultado prático é o mesmo — o estaño estende-se —, mas o mecanismo é esse.

Por que é quase obrigatório ao dessoldar

Aqui está a parte que mais se nota no dia a dia, e que justifica ter flux mesmo que solde pouco.

Quando solda com fio, o estaño já traz flux dentro — a alma de resina —, e esse flux liberta-se exactamente onde é preciso. Mas ao dessoldar não está a acrescentar fio novo: está a fundir um estaño que leva anos na placa, oxidado por fora e sem nada de flux activo. Esse estaño velho resiste a fluir, fica pegado e em bolinhas, e a malla desoldadora simplesmente não absorve.

Ponha flux e tudo muda: o óxido dissolve-se, o estaño velho volta a mojar e vai atrás da malla ou da punta. Por isso quem repara diariamente gasta muito mais flux a dessoldar do que a soldar.

A questão do calor: o que realmente acontece

Vai ler em muitos sítios que «o flux faz de ponte térmica entre a punta e a junta». Dito assim, não se sustenta, e vale a pena saber porquê, porque leva a usar mal a ferramenta.

A ponte térmica faz-a uma gota de estaño fundido, não o flux. Os fabricantes de estações profissionais são explícitos nisso: estanhe a punta e crie uma ponte de estaño com a junta antes de aquecer. Os números explicam porquê:

O estaño conduz o calor cerca de 2.300 vezes melhor do que o ar. O flux, apenas 4 a 8 vezes. Não é o flux que faz a ponte.

E ainda assim o flux ajuda com o calor, só que por outro caminho, e este sim está documentado: o óxido é um isolante térmico. Uma punta sem mojado ou oxidada transfere o calor muito pior. O flux é precisamente o que mantém a punta e a junta limpas de óxido, e o que permite que o estaño moje e se forme a ponte que realmente conduz. É uma contribuição indirecta, mas decisiva.

E já que falamos de óxido: cuide da punta

Se chegou até aqui, a conclusão prática é óbvia: uma punta oxidada está a sabotar o seu trabalho. E o pior é que o sintoma engana — como não aquece, sobe a temperatura, e ao subir a punta oxida ainda mais depressa. Um círculo vicioso que acaba com a punta no lixo antes do tempo.

O sinal é inconfundível: a punta deixa de aceitar estaño. Desaparece aquela gota brilhante e prateada, e o que fica é uma superfície baça, enegrecida, onde o estaño fica em bolinhas e escorrega. A partir daí já não consegue fazer a ponte de estaño e perde quase toda a transferência de calor.

• Pasta renovadora de puntas Mechanic MCN-8. Para quando a punta já está oxidada e não pega estaño. Com a punta quente, mergulha-a um momento na pasta: elimina o óxido acumulado e volta a deixá-la estanhada. Não tem ácidos, por isso não ataca o revestimento. É daqueles produtos de menos de cinco euros que salvam puntas de vinte.
• Base limpadora com esponja de bronze. Para o dia a dia. A lã de bronze arrasta o estaño velho sem arrefecer a punta de repente, que é exactamente o que faz a esponja húmeda do costume: cada passagem é um choque térmico que vai fissurar o revestimento. Tem recarga de esponja quando saturar.

E a regra de ouro, que não custa nada: deixe sempre a punta estanhada antes de desligar. Essa camada de estaño é o que impede que o cobre oxide enquanto arrefece. Desligar com a punta limpa e nua é a forma mais rápida de a estragar.

Outro apontamento útil na mesma linha: na soldadura por contacto o que manda é a área de contacto, não a pressão. Os fabricantes são peremptórios — não existe qualquer correlação entre apertar mais e aquecer mais. Use a punta maior que caiba, não a mais fina.

Quando o flux não chega

Sejamos honestos, porque isto quase ninguém diz: se os pads estiverem muito oxidados, não há flux que resolva. A própria indústria de retrabajo reconhece-o: quando a oxidação é severa, tentar de novo o reflujo não funciona e é preciso retirar o componente, acondicionar os pads e voltar a estanhá-los. O flux é um facilitador químico, não um ressuscitador.

Tipos de flux: aprenda a ler o código e nunca mais se engana

Esqueça o marketing. Todo o flux a sério traz uma classificação de quatro caracteres da norma IPC J-STD-004, e esse código diz-lhe a única coisa que realmente importa: se é preciso limpar ou não.

Lê-se assim:

• Duas letras — do que é feito: RO colofonia natural · RE resina sintética · OR orgânico (os hidrossolúveis) · IN inorgânico (ácidos e sais; não se usa em electrónica).
• Uma letra — quanta actividade tem: L baixa · M média · H alta. Mede-se em laboratório, não se declara a olho.
• Um dígito — halogenetos: 0 abaixo de 0,05 % · 1 acima.

E aqui está a chave prática que vale por todo o artigo:

Repare que «no-clean» não é um tipo de flux, mas sim uma consequência do seu nível de actividade. Um ROL0 é no-clean; um ROH1 não é, mesmo sendo os dois de colofonia.

E o flux hidrossolúvel

Os OR (water-soluble) levam ácidos orgânicos, mojam muito bem e são genuinamente corrosivos: os seus residuos são activos e higroscópicos. Usam-se em produção porque depois a placa passa por uma máquina de lavar. Se usar um, lavar não é opcional, e quanto mais cedo melhor.

Qual dos nossos precisa

Esta tabela foi feita com as fichas técnicas oficiais na mão, não com o que diz na caixa. Onde não existe ficha oficial publicada, dizemo-lo.

Resumo para quem tem pressa: se repara com leaded solder, NC-559. Se trabalha com lead-free, RMA-223. Se vai lavar a placa a seguir, LF-4300. Se procura preço, Kingbo. E o Goot BS-10, nunca numa PCB.

Sobre as falsificações de Amtech

Amtech é uma das marcas mais falsificadas do sector, e convém saber. A Inventec, proprietária da marca, declarou-o oficialmente: «nunca vendemos na Amazon, eBay nem Alibaba» e «nunca autorizámos nem licenciámos nenhuma empresa para fabricar os nossos flux Amtech». Os nossos frascos têm a etiqueta verde fosforescente com código de barras, que é o selo de autenticidade do fabricante.

Flux e pasta de soldar não são a mesma coisa

Esta confusão é constante, e custa dinheiro. Segundo a própria norma:

• O flux é um produto químico. Não tem metal e não consegue formar uma junta por si só.
• A pasta de soldar (ou estaño em pasta) é pó de estaño misturado com flux. Esse sim aporta metal.

Se precisa de acrescentar estaño, quer uma pasta como a Mechanic XG-50 (Sn63/Pb37) ou, em lead-free, a Mechanic WQ86 com bismuto, que funde a temperatura mais baixa. Se só precisa que o que já existe flua, quer flux.

Atenção a um detalhe: na canalização, «pasta de soldar» significa um flux em pasta sem metal. Em electrónica, «estaño em pasta» sim tem metal. Mesmo nome, coisas opostas.

Cada método de calor pede algo diferente

Não se aquece da mesma forma com uma punta e com ar, e o flux comporta-se de modo diferente em cada caso.

• Contacto (soldador). Condução pura. É o método mais eficiente com bom contacto: estanhe a punta, faça a ponte de estaño e use a punta maior que caiba.
• Ar quente. Convecção: transfere bastante pior do que o contacto, por isso precisa de mais temperatura e mais tempo. E cuidado com o caudal — se for alto, os componentes saem a voar assim que se soltam. Baixe o fluxo e escolha o bico conforme o tamanho da peça, não ao contrário.
• Infravermelhos. Radiação, e aqui há uma armadilha: o IR aquece conforme a cor. Um encapsulado preto absorve muito mais do que uma patilha metálica brilhante. Por isso a indústria acabou por combinar IR com ar quente nos fornos, para uniformizar.
• Pré-aquecedor inferior. O acessório mais subestimado. Aquecer a placa por baixo a 100-150 grados C durante um ou dois minutos reduz o choque térmico, evita que a placa empene, e deixa que a ferramenta de cima só precise de dar o último impulso. Para BGA não é um luxo, é o procedimento.
• Forno de reflujo. Perfil térmico completo e controlado, para produção.

Um dado que convém ter presente: o flux esgota-se pelo tempo tanto como pela temperatura. Não existe um limiar mágico: é cinética. Se demorar demasiado a aquecer, o flux perde actividade e deixa um residuo escuro e carbonizado muito mais difícil de remover do que o âmbar normal. Rápido e decidido ganha sempre.

Proteger os componentes vizinhos do calor

Quando se mete ar quente numa zona, tudo o que está à volta aquece também. Dois materiais para evitar danos, e fazem coisas diferentes:

• Fita Kapton (poliimida). É um isolante e uma barreira física. Aqui vai o dado importante que se conta mal em todo o lado: a fita aguenta 260 grados C em contínuo, não 400 °C. O filme de poliimida nu sim suporta 400 °C, mas apenas em exposição curta; o limite real é imposto pelo adesivo de silicone. Como uma pistola de ar trabalha acima desse valor, não a cole mesmo no jacto. Temo-la em 10, 20, 30, 50 e 100 mm.
• Fita de alumínio. Esta sim é um reflector a sério: o alumínio polido tem uma emissividade de 0,03-0,05, ou seja, reflecte cerca de 97 % da energia térmica radiante. Contra calor radiante é imbatível.

Não deixe que lhe digam que um é «melhor» do que o outro: o Kapton isola e protege do contacto, o alumínio reflecte radiação. Contra ar quente por convecção, a vantagem do alumínio é discutível, porque além disso conduz o calor lateralmente muito bem.

Reballing: aqui o flux faz três trabalhos ao mesmo tempo

No reballing o flux não é um acessório, é parte do procedimento, e cumpre três funções simultâneas: limpa o óxido dos pads recém raspados e das bolas de estaño, segura-as fisicamente no lugar enquanto monta (por isso é um flux tacky, pegajoso), e protege durante o reflujo.

E é o melhor contra-exemplo do «quanto mais, melhor»: com pouco flux as bolas não pegam; com demasiado, flutuam, atraem-se entre si e saem dos pads. Camada fina e uniforme.

Mitos e lendas

• «O flux melhora a condução». Falso, já vimos porquê. Não é condutor nem faz parte da junta.
• «No-clean significa que nunca se limpa». Há que matizar. O que o ensaio garante é que não requer limpeza em condições normais. Há que limpar: antes de aplicar um verniz protector, em circuitos de alta impedância, em radiofrequência e em alta tensão. E um pormenor fino: o residuo no-clean só é benigno se tiver atingido a sua temperatura de activação completa — em soldadura manual e sob componentes baixos pode ficar flux por decompor que sim é activo.
• «Quanto mais flux, melhor». Falso. O excesso ferve, salpica, cria bolas de estaño e pontes, gera vazios na junta e deixa residuo preso por baixo do componente.
• «O flux corrói a placa». Depende do tipo. Um RO/RE de baixa actividade não ataca o cobre; um hidrossolúvel ou um inorgânico sim, e por isso obrigam a limpar.
• «O flux de canalização serve». Não, e é um dos erros mais caros. Tem cloreto de zinco e de amónio: corrói as pistas finas, os seus residuos são condutores e não se conseguem neutralizar completamente lavando. É exactamente o que é o Goot BS-10, e por isso o fabricante proíbe o seu uso em placas.
• «O flux não tem prazo de validade». Tem sim. Os fabricantes declaram vidas úteis de um a cinco anos conforme o produto. Não se torna perigoso: perde solvente e actividade, moja pior e deixa mais residuo. Guarde as seringas na vertical e com a ponta para baixo.
• «Com estaño de alma de resina não é preciso flux». Verdade apenas em soldadura simples sobre superfícies limpas. O flux do fio consome-se no primeiro contacto. Ao dessoldar não entra fio novo, por isso não entra flux: aí é sempre preciso à parte.
• «O perigoso do humo é o chumbo». Falso, e ao contrário do que quase toda a gente pensa. O chumbo ferve a cerca de 1.750 °C e não se volatiliza à temperatura de soldadura. Esse humo branco é colofonia, e esse sim é o risco real.

Limpeza e segurança

Para limpar, álcool isopropílico de 90-99 % com um pincel antiestático. O de farmácia a 70 % não serve: esses 30 % de água secam devagar, deixam marcas e humidade presa sob os componentes, e dissolvem pior a colofonia. Temos frascos doseadores com bomba, que evitam encharcar a placa. E arraste sempre o residuo dissolvido com material absorvente limpo: se o deixar secar, deposita-se de novo.

Sobre o humo, sejamos claros. O humo de colofonia está reconhecido como causa de asma ocupacional; a autoridade britânica de segurança no trabalho coloca-o entre as principais causas no país e fixa um limite de exposição de 0,05 mg/m³ em jornada de 8 horas. Não é alarmismo, é uma ficha de risco laboral.

As medidas que funcionam, por esta ordem:

1. Extracção na origem. É a única que realmente controla o problema: capturar o humo onde se produz, a poucos centímetros da punta, antes de chegar à cara. A solução simples e acessível é uma grelha de absorção de fumos: coloca-se à frente, trabalha-se por cima e o humo vai para trás em vez de subir para a cara. E lembre-se de mudar o filtro quando saturar — um filtro colmatado não filtra, só faz barulho.
2. Não se incline sobre a coluna de humo. Parece óbvio e toda a gente faz: ao olhar de perto, a cabeça acaba mesmo por cima da coluna de humo. Trabalhe com a placa um pouco de lado, ou com lupa, mas não dentro do humo.
3. Não aqueça mais do que o necessário. Mais temperatura significa mais decomposição do flux e mais humo. Aqui fecha-se o círculo do artigo: com bom flux e a punta bem estanhada precisa de menos temperatura, e por isso respira também menos humo.

E dois avisos: uma ventoinha de mesa não serve — dispersa o contaminante pela oficina em vez de o capturar —, e passar para leaded solder não elimina o risco, porque o flux continua a ser o mesmo ou até mais activo.

Como se aplica

1. Pouco e onde é preciso. Uma linha fina sobre as patilhas ou uma camada uniforme sobre os pads. Se transbordar, é de mais.
2. Com a ferramenta certa: a seringa para precisão, o pincel aplicador para estender numa área, e o dispensador semiautomático se trabalha em volume.
3. Aqueça depressa. O flux trabalha enquanto está fresco; se o deixar posto e se atrasar, o solvente evapora.
4. Rápido e decidido. Melhor um contacto curto e eficaz do que insistir: quanto mais tempo a temperatura, mais se esgota o flux e mais se carboniza o residuo.
5. Limpe se for caso disso, conforme o que vimos sobre a classificação.

Tem tudo o que precisa em acessórios de soldadura, e se lhe falta a ferramenta, em estações de soldadura.

Se ficar com uma única ideia deste artigo, que seja esta: o flux não é um truque, é química básica da soldadura. Sem ele está a tentar colar metal sobre óxido, e isso não funciona por muito que suba a temperatura. Na verdade, subir a temperatura costuma ser exactamente o contrário do que se deve fazer.