Se reparas electrónica com alguma regularidade, já tens certamente vários tipos de solda, flux, malha de dessoldagem e umas quantas pontas para o ferro. Mesmo assim, há um produto que continua a ser bastante desconhecido mesmo entre quem faz reparações há anos: a solda com bismuto de baixa temperatura.
Não é um substituto da solda tradicional, nem é a melhor opção para qualquer trabalho. O seu interesse está numa característica muito específica: funde a uma temperatura muito mais baixa do que as ligas habituais.
Uma das composições mais utilizadas é o Sn42Bi58, formada por 42 % de estanho e 58 % de bismuto. O seu ponto de fusão ronda os 138 °C. Para ter uma ideia da diferença:
| Liga | Funde a | Diferença |
|---|---|---|
| Sn42Bi58 (estanho-bismuto) | 138 °C | — |
| Sn63Pb37 (com chumbo) | 183 °C | 45 °C a mais |
| SAC305 (sem chumbo) | 217 °C | 79 °C a mais |
Numa reparação electrónica, essa diferença pode ser enorme.
Vens pelo produto e não para ler? Temo-lo em dois formatos:
- Frasco de 50 g Sn42Bi58 — o formato habitual para a bancada de trabalho
- Seringa de 40 g com bismuto — mais prática para dosear uma quantidade pequena exactamente onde é preciso
O que tem de especial a solda com bismuto?
O Sn42Bi58 é uma liga eutéctica. Isso significa que passa de sólido a líquido a uma temperatura muito precisa — neste caso, cerca de 138 °C.
Mas para além da explicação metalúrgica, o que realmente interessa é o que isso permite fazer sobre uma placa electrónica: podemos trabalhar com menos temperatura e menos carga térmica sobre a PCB.
Isto é especialmente relevante quando temos componentes sensíveis, conectores de plástico, placas muito finas, LEDs, adesivos ou zonas onde aplicar demasiado calor pode acabar a levantar um pad ou a danificar a própria placa.
E embora muita gente compre este produto a pensar exclusivamente em soldar a baixa temperatura, a sua aplicação mais interessante é provavelmente outra.
O truque que muda completamente a forma de dessoldar
É aqui que a solda com bismuto começa a ser realmente útil.
Imagina que tens de retirar um conector HDMI, USB, USB-C, um integrado com muitos terminais ou qualquer outro componente com vários pontos de soldagem. O problema normalmente não é fundir uma junta. O problema é conseguir que todas fiquem fundidas ao mesmo tempo.
Aqueces uma zona, passas para a seguinte e quando chegas ao outro extremo a primeira já solidificou. A solução habitual é subir a temperatura e aplicar mais ar quente. Resulta, mas também aumenta o risco de danificar a placa.
Com o Sn42Bi58 podemos fazer algo diferente. Aplicamos uma pequena quantidade sobre as juntas existentes e deixamos que as duas ligas se misturem. Ao incorporar bismuto conseguimos reduzir consideravelmente o ponto de fusão dessa mistura: a solda permanece líquida durante mais tempo e torna-se muito mais fácil retirar o componente.
Em muitos casos a diferença é surpreendente. Um conector que parecia completamente colado à PCB pode começar a sair praticamente sem esforço.
Para isto, a seringa costuma ser mais prática do que o frasco: aplicas uma gota mínima em cada ponto sem cobrir meia placa.
Se tens de fazer força, algo está errado
Esta é provavelmente uma das regras mais importantes ao dessoldar componentes.
Se precisas de puxar com força num conector ou de fazer alavanca para levantar um integrado, é porque alguma junta ainda está a segurá-lo. E é aí que os problemas começam: pads arrancados, pistas danificadas, vias partidas e conectores deformados.
Usar uma liga de baixa temperatura ajuda precisamente a evitar essa situação. O objectivo não é arrancar o componente. O objectivo é conseguir que todas as suas juntas estejam líquidas para o poder retirar sem esforço.
Menos temperatura significa menos risco para a placa
O calor é necessário para soldar e dessoldar, mas também é uma das principais causas de danos durante uma reparação.
As placas modernas podem ter muitas camadas de cobre e grandes planos de massa que absorvem uma enorme quantidade de energia. Deparamo-nos então com a situação típica em que aproximamos o ferro e a solda parece não querer fundir. Subimos a temperatura. Continuamos a aquecer. E enquanto tentamos trabalhar num ponto específico, toda a área da PCB começa a aquecer.
Com uma solda de baixa temperatura podemos reduzir essa carga térmica e evitar problemas como pads levantados, deformações de plástico, danos em adesivos, delaminação da PCB ou aquecimento desnecessário de componentes próximos.
Em reparação não importa apenas a temperatura que aparece no visor da estação. Também importa durante quanto tempo estamos a aplicar essa temperatura. Por isso ajuda muito trabalhar com um pré-aquecedor por baixo e proteger o que está à volta com fita Kapton.
Onde é especialmente útil?
Conectores USB, HDMI e USB-C
São um dos exemplos mais claros. Têm bastantes pontos de soldagem e, em muitos casos, grandes ancoragens metálicas ligadas à massa. Conseguir manter tudo fundido ao mesmo tempo pode ser complicado, e uma pequena quantidade de Sn42Bi58 pode tornar a remoção muito mais simples.
Integrados SMD
Também pode ser usado para retirar componentes com muitos terminais. A ideia é a mesma: distribuir a liga pelas ligações e conseguir que todas permaneçam líquidas durante tempo suficiente.
Blindagens metálicas
As blindagens soldadas directamente à placa também podem ser chatas de retirar porque têm vários pontos de soldagem separados entre si. Reduzir o ponto de fusão ajuda muito.
Placas e componentes sensíveis ao calor
Placas flexíveis, PCB finas, componentes próximos de plástico, pequenos módulos electrónicos ou zonas com adesivos são bons candidatos para trabalhar a temperatura mais baixa.
Reparação de iluminação LED
Os LEDs são componentes bastante sensíveis ao excesso de temperatura. Uma liga de baixa temperatura pode ser muito interessante quando queremos reduzir ao máximo o stress térmico durante uma reparação.
A pasta e a barra Sn42Bi58 não são exactamente a mesma coisa
Na internet podemos encontrar Sn42Bi58 em vários formatos: pasta, fio, lâminas, esferas, barras e pequenos lingotes. Às vezes as barras chamam a atenção porque podem ter preços bastante elevados. É a mesma coisa?
A liga metálica pode ser exactamente a mesma, mas o produto não.
Uma barra Sn42Bi58 é basicamente metal sólido formado por estanho e bismuto nessa proporção. A pasta contém pequenas partículas dessa mesma liga misturadas com flux e outros componentes que permitem aplicá-la facilmente. O flux ajuda a eliminar óxidos e facilita que a solda molhe correctamente as superfícies metálicas.
Para reparação electrónica, a pasta costuma ser um formato muito cómodo porque podemos aplicar quantidades muito pequenas exactamente onde precisamos. Por isso as duas referências que temos — o frasco de 50 g e a seringa de 40 g — são em pasta.
138 °C não significa pôr o ferro a 138 °C
Este é um erro bastante comum.
O facto de o Sn42Bi58 fundir a 138 °C não significa que tenhamos de configurar a estação exactamente a essa temperatura. A ponta do ferro está a transferir calor continuamente para o componente, para as pistas e para toda a massa de cobre à volta. Se configurarmos o ferro praticamente à mesma temperatura que o ponto de fusão, a transferência térmica será muito lenta.
A temperatura real de trabalho tem de ser superior. O importante é encontrar um ponto em que a solda funda rapidamente e possamos retirar o calor o mais depressa possível. Muitas vezes é preferível trabalhar alguns segundos a uma temperatura um pouco mais alta do que manter durante muito tempo uma temperatura demasiado baixa.
E atenção à ponta: se estiver oxidada e não pegar solda, transfere o calor muito pior e acabas a subir a temperatura sem necessidade. Uma pasta regeneradora de pontas resolve isso em instantes.
Então, por que não usar Sn42Bi58 para tudo?
Porque também tem desvantagens. As ligas com um teor elevado de bismuto são geralmente mais frágeis e menos dúcteis do que outras soldas.
Para muitas aplicações isso não é problema nenhum. No entanto, há que tê-lo em conta quando uma junta vai estar sujeita a choques, vibrações, flexões ou esforços mecânicos repetidos.
Isto explica uma situação que à primeira vista pode parecer contraditória: o Sn42Bi58 pode ser fantástico para retirar um componente de um telemóvel, mas isso não significa que queiramos usá-lo em todas as juntas definitivas desse mesmo telemóvel.
Uma coisa é usá-lo como auxiliar durante uma reparação. Outra é decidir qual a liga que queremos deixar como junta final — aí normalmente irás para um Sn63/Pb37 ou para uma pasta sem chumbo convencional, consoante o equipamento.
Muito cuidado se a placa tiver solda com chumbo. Ao misturar bismuto com determinadas soldas que contêm chumbo podem formar-se composições Sn-Bi-Pb com pontos de fusão extremamente baixos, à volta de 96 °C em determinadas proporções. Isso pode ser problemático se essa mistura ficar a fazer parte de uma junta definitiva.
Por isso, quando usamos Sn42Bi58 para facilitar uma dessoldagem, uma boa prática é remover depois os resíduos com malha de dessoldagem, limpar bem os pads e fazer a nova soldagem com a liga adequada.
É especialmente importante tê-lo em conta em equipamentos antigos ou em placas que já passaram por outras reparações: muitas vezes não sabemos que solda usou quem trabalhou antes nessa placa.
A liga com bismuto cumpre RoHS?
A liga Sn42Bi58 não contém chumbo. O estanho e o bismuto também não fazem parte das substâncias restritas pela Directiva RoHS, pelo que esta composição é amplamente utilizada como liga sem chumbo em aplicações compatíveis com RoHS.
Há que distinguir, isso sim, entre a composição de uma liga e a certificação concreta de um produto. Para afirmar que uma referência específica está certificada como RoHS o correcto é dispor da documentação correspondente do fabricante.
A nível de composição, o Sn42Bi58 é uma liga isenta de chumbo e adequada para aplicações onde são necessárias juntas de baixa temperatura.
Como tirar mais partido desta pasta
Não é preciso cobrir a placa de pasta. Para facilitar uma dessoldagem costuma ser suficiente adicionar uma pequena quantidade e conseguir que se misture correctamente com a solda existente.
Também é importante distribuí-la bem. Se estamos a retirar um conector de veinte puntos e dezanove estão líquidos mas um continua sólido, esse único ponto pode acabar a arrancar um pad.
Outro conselho importante é usar flux quando necessário. Às vezes tenta-se resolver tudo subindo a temperatura, quando umas gotas de bom flux podem melhorar muito a molhagem e a transferência de calor. Se trabalhas com ligas sem chumbo, o RMA-223 é o que as lista expressamente.
Depois de usar Sn42Bi58 como auxiliar para retirar um componente, convém limpar bem a zona: malha de dessoldagem para remover a mistura anterior, e álcool isopropílico com uma escova antiestática para deixar os pads limpos antes da nova soldagem.
E, como acontece com qualquer trabalho de soldagem electrónica, é recomendável usar um sistema de extracção de fumos. O facto de uma solda não conter chumbo não significa que seja boa ideia respirar os vapores gerados pelo flux.
Um produto que provavelmente vais usar mais para dessoldar do que para soldar
Talvez seja isto o mais curioso da solda com bismuto. Vende-se como solda de baixa temperatura, mas para muita gente que repara electrónica acaba por tornar-se numa ferramenta de dessoldagem.
Não substitui a solda que usas habitualmente. Também não faz sentido usá-la em todas as reparações. Simplesmente resolve muito bem um problema específico.
Quando tens à frente um conector que parece impossível de retirar, um componente rodeado de plástico ou uma PCB que absorve todo o calor que lhe dás, ter uma liga Sn42Bi58 pode mudar completamente o trabalho.
É um daqueles consumíveis que pode passar semanas guardado na bancada. Até que chega essa reparação complicada e te lembras que o tens.
É então que percebes por que razão a solda com bismuto merece um lugar ao lado do flux, da malha de dessoldagem e da solda convencional.
Tens aqui, em dois formatos:
- Pasta de soldar Sn42Bi58, frasco de 50 g — para ter sempre na bancada
- Seringa de 40 g com bismuto — para dosear gota a gota
E o que a acompanha: malha de dessoldagem, flux, álcool isopropílico e extracção de fumos. Tudo em acessórios de soldagem.
