Ecológico, mas ruim; soldas sem chumbo

Remover o chumbo das soldas foi uma excelente medida para a saúde e o ambiente. Mas está provocando defeitos em inúmeros produtos eletrônicos

Riscos em atividades complexas e perigosas
■ Em abril de 2005, a usina nuclear Millstone, nos Estados Unidos, se apagou quando um curto-circuito danificou o sistema de monitoramento da pressão do vapor.
■ Em 2006, uma grande remessa de relógios suíços teve de passar por um recall que custou ao fabricante US$ 1 bilhão. Nos dois casos, os culpados foram os mesmos: microscópicos filamentos de estanho metálico que se desenvolveram nos pontos de soldagem das placas dos circuitos integrados. Condutores de eletricidade, esses fios provocam curtos ao tocar em outros circuitos. Não foi a primeira vez que essas misteriosas estruturas foram responsabilizadas por defeitos em produtos eletrônicos. Em 1998, o satélite de comunicações Galaxy IV parou de funcionar por culpa deles.
■ Os militares americanos também atribuem a eles o mau funcionamento dos sistemas de radar do caça F-15 e pelas falhas de orientação dos mísseis Phonex e Patriot.
■ Em 1986, a Food and Drug Administration, que regulamenta o uso de remédios e alimentos nos EUA, chamou um recall de marcapassos cardíacos devido ao mesmo defeito.

A origem do problema é conhecida
O problema é conhecido desde os anos 1940 e, além do estanho, atinge o cádmio e o zinco. Durante a Segunda Guerra Mundial, ele encurtou a vida útil dos capacitores de freqüência dos rádios das aeronaves aliadas. Uma década depois, causou curto-circuitos nas centrais telefônicas da companhia americana AT&T.

A solução? Era misturar chumbo
Misturar chumbo na solda, como foi feito a partir de anos 1950. Mas, devido aos imensos problemas ambientais e de saúde que causa (é um dos produtos mais tóxicos que se conhece), o chumbo foi sendo banido aos poucos em todo o mundo. Primeiro na gasolina, depois também nas soldas. Países como Estados Unidos e Japão já fizeram isso.

O problema é que sem o chumbo para controlá-lo, o estanho se comporta de maneira estranha nas placas de circuitos eletrônicos. Sozinhos, os revestimentos metálicos geram espontaneamente microscópicos filamentos - com dimensões entre um e cinco mícrons, menos de um décimo da espessura de um fio de cabelo humano - que se erguem a partir da base. Se esses filamentos aumentarem o suficiente para tocar em circuito por onde passa outra corrente elétrica, podem causar um curto e danificar o equipamento.

No momento não há substituto para o chumbo: confiável e barato
Estudos indicam que os substitutos do chumbo nas soldas - estanho puro, estanho-zinco, estanho-prata-cobre - não se equiparam em termos de confiabilidade, durabilidade e custo (especialmente a prata é muito cara). Dessa forma, os militares americanos, a Nasa e os fabricantes de equipamentos médicos e de testes de alta precisão continuam usando chumbo nas suas soldas.

Mas e quanto ao nosso computador? Se ele parar de funcionar, pode ser esta a causa?

A Nasa não vai bancar o risco de ver o Hubble (telescópio espacial) cair. Mas se um computador pessoal em milhares estragar devido a esses filamentos, ninguém fará qualquer coisa a respeito disso - afirmou John Ketterson, físico de materiais sólidos da Universidade Northwestern (EUA).

Limpar bem as superfícies e reduzir o estresse mecânico sobre os componentes soldados são medidas que reduzem o surgimento de filamentos.

Recentemente, o Centro de Excelência dos Fabricantes de Eletrônicos dos EUA descobriu que modificando as temperaturas em que os itens soldados são banhados e guardados, é possível reduzir o surgimento de filamentos. Mas Bob Willis, diretor técnico do Grupo Surface Mount and Related Technology (Smart), da Grã-Bretanha, disse que até onde se sabe, não há solução definitiva.

Problemas da solda sem chumbo
■ O crescimento de filamentos metálicos de estanho ocorre, ocasionalmente, quando o chumbo é retirado da solda.
■ Os fios de estanho formam estruturas cristalinas eletricamente condutoras que, às vezes, crescem das superfícies do metal (especialmente estanho galvanizado).
■ Várias falhas de sistemas eletrônicos foram atribuídas a curto-circuitos causados pelo crescimento desses filamentos, que se estendem e entram em contato com os elementos de circuito próximo.

Chumbo - útil e muito perigoso
■ O chumbo foi um dos primeiros metais a ser trabalhado pela humanidade. Há registros conhecidos do seu uso datados de 3500 a.C.
■ Devido ao baixo custo e a suas propriedades físicas (é macio, maleável e pobre condutor de eletricidade), vinha sendo utilizado em uma grande variedade de produtos, como gasolina, tintas, cerâmicas, baterias e até cosméticos.
■ Mas o metal é tóxico e pesado. Pesquisas mostram que principalmente as crianças são vulneráveis a sua toxicidade, sofrendo problemas como déficit de atenção, adaptabilidade, aprendizagem, lapsos de memória, agressividade e outros. Mesmo pequenas quantidades afetam o rendimento nos testes de inteligência.
■ O chumbo também é associado ao aumento da pressão sangüínea, ao mau funcionamento dos rins, à infertilidade e à catarata. Por isso, seu uso vem sendo banido em todo o mundo.

Fonte: Diário Catarinense - 06 de maio de 2008

Comentário
Em 21 de novembro de 2005, a revista Inovação Tecnológica publicava um artigo alertando sobre o problema de soldas sem chumbo.
“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”.