Soldas sem chumbo ainda têm algumas colinas e alguns bigodes pela frente

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/11/2005

Grupos ambientalistas do mundo todo vêm, há anos, fazendo campanhas em favor da substituição das soldas que contêm chumbo e das camadas protetoras dos componentes eletrônicos por metais e ligas que não sejam danosos ao meio-ambiente.

Na Europa, essas campanhas já deram resultados e as soldas à base de chumbo serão banidas em Julho de 2006. Os fabricantes de outras partes do mundo, se quiserem continuar exportando para a Comunidade Européia, deverão seguir o mesmo caminho.

Mas ainda há problemas técnicos a serem resolvidos. Ligas de estanho sem chumbo, ou mesmo soldas de estanho puro, tendem a formar "bigodes" - finíssimas estruturas filamentosas, algumas chegando a medir vários milímetros de comprimento. Esses defeitos podem levar a curto-circuitos e falhas dos componentes e conectores.

Os engenheiros acreditam que os bigodes - e formações mais benignas, chamadas colinas - são formas de reação do metal ao stress gerado pelo processo de galvanização. Agora, cientistas do Instituto Nacional de Padronização e Tecnologia, dos Estados Unidos, trabalhando em conjunto com o consórcio iNEMI, conseguiram desvendar os mecanismos básicos de como o stress atua sobre os metais, originando os bigodes e as colinas.

Em um artigo publicado no periódico Acta Materialia, eles relataram que a superfície das camadas de estanho-cobre somente produz longos bigodes, enquanto que os depósitos de estanho puro - o acabamento sem chumbo mais simples - somente produzem colinas. Já as atuais soldas à base de chumbo-estanho, não produzem nenhuma deformidade.

Os cientistas descobriram que os bigodes e as colinas se formam quando as bordas entre os grânulos individuais em uma camda têm uma estrutura em formato de coluna. Se as bordas se movem lateralmente, formam-se as colunas. Quando as impurezas de cobre mantêm as bordas colunares imóveis, o resultado é a formação dos bigodes. Já as soldas de chumbo-estanho possuem bordas com estruturas aleatórias, que não criam nenhum problema.

Mas esse foi apenas o primeiro passo. Importante, já que, até agora, não se sabia porque os filamentos problemáticos surgiam. Agora, os cientistas estão tentando descobrir formas de eliminar o stress, criando camadas sem grânulos colunares.

A possibilidade mais promissora é a utilização de um processo de galvanização a partir de uma corrente alternada, em substituição ao tradicional método de corrente contínua. Isto poderá interromper a formação das bordas colunares, gerando uma estrutura similar àquela da solda de chumbo-estanho, mas sem o perigo representado pelo chumbo.