Sandra Albuquerque

Uma pesquisa da Universidade Federal de Itajubá (Unifei) propõe a composição de uma nova pasta de solda, sem a utilização do chumbo como metal condutor, para ser aplicada na indústria de materiais eletrônicos.

A idéia partiu de um problema antigo: o chumbo empregado na fabricação da solda convencional é um metal pesado que, além de exigir altas temperaturas de fusão (185ºC) para se tornar maleável, pode trazer riscos ao homem e ao meio ambiente por ser uma substância tóxica.

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	Prata e cobre são alternativas na substituição da liga das soldas convencionais

A maioria dos aparelhos eletrônicos comercializados hoje - celulares, computadores, media players, televisores e outros - são montados a partir de placas de circuito impresso, conhecidas como PCIs, que utilizam esse tipo de solda para fixar os componentes eletrônicos do produto.

 
Para assegurar o bom contato elétrico e a rigidez mecânica desses circuitos, e, conseqüentemente, a eficiência e durabilidade do aparelho eletrônico, utiliza-se, em geral, uma solda fabricada a partir da liga metálica que mistura chumbo e estanho.

Mas o processo de soldagem convencional exige que as placas sejam lavadas após a fixação dos componentes eletrônicos, como forma de resfriamento já que elas são expostas a altas temperaturas durante o procedimento. Nessa lavagem são utilizados ácido, água e detergente e o líquido que resulta dessa limpeza é o maior elemento poluidor da indústria eletrônica atualmente.

Por isso, as soldas à base de chumbo-estanho estão sendo eliminadas do mercado, e países da Europa e o Japão retiraram essa liga metálica de suas produções e nem importam produtos que utilizem esse processo.

 
O estudo, feito pelo Grupo de Pesquisa em Polímeros (GPol), tenta desenvolver um novo tipo de adesivo ecologicamente limpo para a fixação dos dispositivos eletrônicos em PCIs. Coordenada pela professora Maria Elena Leyva González, a pesquisa pretende substituir o chumbo por metais menos perigosos e com um ponto de fusão menor.

Saiba mais sobre a pesquisa

Pesquisadores desenvolvem nova solda a base de prata para indústria eletrônica

Sandra Albuquerque 

O novo adesivo é desenvolvido a partir de uma tecnologia que permite seu manuseio em temperatura ambiente, diminuindo os danos normalmente causados às PCIs por aquecimento excessivo, e eliminando o processo de resfriamento da placa por lavagem. Outro benefício está na capacidade que o novo adesivo tem de se adequar a diferentes processos industriais, ou seja, às diferentes técnicas de montagens de PCIs.

O adesivo apresenta uma densidade menor e um menor peso em relação à solda convencional. “A viscosidade e a dureza também são menores, mas isso não afeta o desempenho do produto, aumentando apenas o tempo de endurecimento do adesivo”, explica Maria Elena, coordenadora da pesquisa. Ela afirma também que, em temperatura ambiente, esse processo demanda algumas horas, mas o tempo pode ser reduzido para alguns minutos se a temperatura for elevada a 120ºC.

 
Embora se apresente como alternativa ecologicamente limpa, uma das desvantagens do novo adesivo está no custo. A utilização da prata encarece o produto. Mas a pesquisa tem caminhado em busca de utilizar a menor quantidade de prata possível sem comprometer a boa condutibilidade da nova solda.

O principal objetivo do estudo é a criação de uma tecnologia nacional para o processo de soldagem de microcircuitos. “Será possível criar circuitos cada vez menores, devido ao manuseio mais simples do novo adesivo, que pode ser manipulado em escala microscópica, favorecendo as pesquisas e o desenvolvimento de tecnologia de ponta”, conclui Maria Elena.

Placas de circuito impresso são a base da indústria de eletrônicos

Sandra Albuquerque

O circuito impresso consiste em uma placa feita de fibras (normalmente de vidro e poliester) que possui a superfície coberta por uma fina película de metal onde são desenhadas pistas condutoras onde serão fixados os componentes eletrônicos.

As placas de circuito impresso foram criadas em 1957 para reduzir os tamanhos dos equipamentos utilizados e aumentar a sua escala de produção. Isso porque as PCIs são muito fáceis de serem reproduzidas, havendo até mesmo processos manuais de fabricação. Elas podem ser duplicadas quantas vezes for necessário, permitindo uma produção em larga escala. 

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Exemplo de PCI produzida em escala industrial.

 
O chumbo é o metal pesado mais abundante na crosta terrestre e foi um dos primeiros metais a ser trabalhado pelo homem. Descobertas arqueológicas feitas no Egito mostram que ele é conhecido desde 3.500 anos a.C.

Ele é um dos metais mais utilizados em ligas metálicas por ser macio, maleável e mal condutor de eletricidade. Devido ao baixo custo, o chumbo foi introduzido no processo de fabricação de uma grande variedade de produtos, como gasolina, tintas, cerâmicas, baterias e até mesmo cosméticos.

 
Seu amplo emprego na indústria permite que ele seja encontrado em soldas e em sua principal aplicação atualmente: a fabricação de baterias elétricas para veículos.

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	Placa de chumbo para calibragem de pneus.

Os compostos de chumbo são nocivos ao meio ambiente e ao homem. O contato humano com grandes quantidades desse metal pode levar a distúrbios de praticamente todas as funções do organismo, desde o sistema nervoso central até o sangue e os rins, chegando à morte do indivíduo.

Em doses baixas, podem ser notadas alterações na produção de hemoglobina (componente das células vermelhas do sangue responsáveis pelo transporte o oxigênio pelo corpo) e em funções cerebrais. Isso leva a alterações psicológicas e comportamentais.

A principal causa de intoxicação com esse metal é a exposição a vapores e poeiras de compostos de chumbo. Os sintomas da intoxicação são: desconforto intestinal, fortes dores abdominais, diarréia, perda de apetite, náuseas, vômitos e cãibras.