Proceso de montaje de circuitos impresos (PCBA)

En esta era eléctrica, todas las necesidades dependen de la electrónica. Cada componente electrónico tiene una placa de circuito impreso. Este artículo tratará sobre Proceso de montaje de circuitos impresos (PCBA). 

En todos los equipos electrónicos se puede ver una pieza verde que contiene muchos componentes pequeños. Esta placa verde se conoce como PCB. Siga leyendo para conocer Montaje de PCB proceso en detalle.

Conceptos básicos de diseño de PCB

En el diseño de PCB, la unidad básica es la base, que consta de varias capas. Estas capas desempeñan un papel en el funcionamiento general de la PCB. No obstante, hablaremos de estas capas más adelante.

El sustrato es la placa rígida principal sobre la que se colocan varios Componentes de PCB están dispersos. Esta capa está formada por material FR-4 y proporciona firmeza general a la placa de circuito impreso. 

1. Lámina de cobre: Es la segunda capa que cubre la parte superior e inferior de la placa de circuito impreso en forma de lámina de cobre.
2. Máscara de soldadura: La tercera capa en la parte superior e inferior de la placa de circuito impreso proporciona una zona no conductora y ayuda a separar las trazas de cobre para evitar cualquier cortocircuito.
3. Serigrafía: Por lo general, vemos el etiquetado blanco en el PCB como C1, R1, o logotipo de la empresa. Este etiquetado blanco está hecho de serigrafía.

Por lo tanto, estas son las capas que se incluyen en la placa de circuito impreso. Ahora, vamos a discutir los tres tipos principales de PCB.

• Un PCB rígido es un base que cubre la mayor parte del Proceso de montaje de circuitos impresos (PCBA). Sin embargo l, se compone de pocos materiales. Entre ellos, FR-4, fibra de vidrio, fenólicos o epoxis. 
• Placa de circuito impreso flexible: Se componen de un material similar al Kapton. También puede tolerar altas temperaturas con un grosor de unas 0,005 pulgadas. 
• Placa de circuito impreso con núcleo metálico: Son alternativas a las placas de circuito impreso rígidas. Se componen de un núcleo metálico como el aluminio. Sin embargo, es muy eficaz para dispersar el calor.

Antes del proceso de montaje

Antes de iniciar el Proceso de montaje de circuitos impresos (PCBA)Hay algunas medidas que debe tomar. Estas medidas primarias ayudan al Fabricante de montaje de PCB en la funcionalidad general del escáner. Varios Montaje de PCB Las empresas necesitan un archivo de diseño con algunos requisitos adicionales. De este modo, el fabricante puede comprobar el archivo de diseño y solucionar cualquier problema que pueda afectar al funcionamiento del producto. Componentes PCB.

Por tanto, es el paso para la comprobación DFM de la PCB. En la comprobación DFM, el fabricante analiza el diseño general para detectar cualquier característica que falte o cualquier error. Estos errores pueden dañar más o menos las funciones de la PCB dependiendo de los problemas. 

Además, el Montaje de PCB comienza después de un análisis en profundidad de estos problemas o errores. El proceso real comienza cuando el fabricante borra cada problema, que se puede ver a continuación. 

Pasos del proceso PCBA

Antes del proceso de montaje, la placa de circuito se denomina placa de circuito prototipo. En Proceso de montaje de circuitos impresos (PCBA) es la aplicación de pasta de soldadura en el prototipo de placa de circuito y otros componentes como resistencias y condensadores.

Paso 1: Estarcido de pasta de soldadura

En el primer paso, se aplica la soldadura en todas las zonas donde se desea colocar los componentes en la placa de circuito impreso. La pasta de soldadura se aplica sobre una plantilla de acero inoxidable. Después, un fijador mecánico une la plantilla y la placa de circuito impreso. Este trabajo se realiza con la ayuda de un aplicador. 

A continuación, el aplicador aplica la pasta de soldadura uniformemente sobre la placa de circuito impreso, de modo que todas las zonas deseadas queden llenas de pasta. Sin embargo, la pasta de soldadura está compuesta por 96,5% de estaño, 3% de plata y 0,5% de cobre. Además, no contiene plomo.

Paso 2: Elegir y colocar

Una vez extendido el lugar de soldadura, el siguiente paso es colocar los componentes en la placa de circuito impreso con la ayuda de una máquina pick-and-place. Para ello, la Fabricante de montaje de PCB introduce el archivo de diseño en el dispositivo. Al escanear el archivo de diseño, la máquina recoge y coloca los componentes en el lugar exacto. 

Cuando no se introducen estas máquinas, lo hacen técnicos expertos con mucho cuidado. Como resultado, el técnico se enfrentaba a problemas de vista y a un alto nivel de fatiga junto con la ralentización del proceso. 

De este modo, el proceso resultaba más amenazador para los errores. Sin embargo, con la llegada de estas máquinas, Montaje de PCB es ahora precisa y cómoda. Además, estas máquinas pueden trabajar 24 horas al día, 7 días a la semana. 

Paso 3: Soldadura por reflujo

Tras colocar los componentes y la pasta de soldadura en la placa de circuito impreso, el siguiente paso es la soldadura por reflujo. Se trata de un proceso en el que las placas de circuito impreso y los componentes se colocan en la cinta transportadora que los desplaza en el horno y crea una temperatura de 250 °C. 

Así, esta temperatura es suficiente para fundir la pasta de soldadura. Esta fusión ayudará al PCB a ajustar todos los componentes y a realizar las uniones. Después de esto, pasó a los refrigeradores, donde estas articulaciones se enfriarán de forma controlada. 

Así, este enfriamiento creará juntas permanentes entre los componentes y la placa de circuito impreso. Sin embargo, si la placa de circuito impreso tiene dos caras, la otra cara se tratará de forma similar después de este proceso. Pero el lado que se tratará primero será el que tenga menos componentes. 

Paso 4: Inspección y control de calidad

Después del proceso de soldadura por reflujo, es necesario realizar alguna inspección. Debido al movimiento, los pequeños componentes de la placa de circuito impreso pueden causar algunos defectos, que hay que eliminar con alguna inspección. A Fabricante de montaje de PCB puede hacer tres tipos de revisiones en esta fase. 

• Inspección manual: La inspección manual no es factible debido a los pequeños componentes. Será difícil para los técnicos trabajar con este nivel de acabado. Sin embargo, será aplicable si la placa tiene características THT.
• Inspección óptica: Este método es viable para un gran volumen de placas de circuito impreso. Se instalan varias cámaras de alta calidad en una máquina que ve las juntas desde cada dirección. Sin embargo, esta inspección llevará poco tiempo debido a su trabajo preciso y rápido.
• Inspección por rayos X: Esta inspección se realiza para ver los defectos de la capa interna. Requiere que los técnicos analicen si hay algún fallo o problema en la capa interna. Si el escaneado no se realiza correctamente, puede provocar fallos en las placas de circuito impreso. 

Paso 5: Inserción de componentes a través de orificios

En el 5º paso de Montaje de PCBse realiza la inserción de componentes Through-Hole. Estos componentes también se conocen como Plated Through Holes. Estos componentes pasarán a través de los agujeros en el PCB. Cada agujero está conectado al otro punto a través de las trazas de cobre. 

Al insertar estos componentes en los orificios, se creará una red eléctrica entre los orificios y los componentes. 

Paso 6: Inspección final y prueba de funcionamiento

Después de completar todos los pasos mencionados anteriormente, lo último que hay que hacer es inspeccionar la prueba funcional. La prueba disponible dará las señales eléctricas para comprobar la salida y conectores específicos. 

Para ello, se necesitan algunos instrumentos de laboratorio, como un generador de funciones DMM y un osciloscopio. Esta prueba es esencial para comprobar si todavía hay algún fallo, problema o error. 

Proceso de ensamblaje con tecnología Thru-Hole (THT)

Los componentes que contienen cables que salen y se insertan en los pequeños orificios de la placa de circuito impreso se denominan proceso de montaje con tecnología Thru-Hole. Para lograrlo, es necesario colaborar en procedimientos manuales y automáticos. 

1. Colocación de componentes: Este paso requiere una manipulación manual por parte de los ingenieros. Los ingenieros colocan rápidamente los componentes en los lugares previstos según el archivo de diseño. Sin embargo, para obtener resultados precisos, esta colocación debe realizarse según las normas de este proceso.
2. Inspección y rectificación: Tras colocar todos los componentes, la placa de circuito se coloca en un bastidor de transporte adecuado para escanear la precisión de la colocación de los componentes. Así, será fácil rectificar los problemas.
3. Soldadura por ola: Al final, estos componentes se sueldan con la ayuda de ondas. La placa se moverá lentamente de las olas de alta temperatura de alrededor de 500 ° F. Después de esto, todos los detalles están firmemente unidos a la placa.

Proceso de montaje en superficie (SMT)

En el proceso de montaje con tecnología de montaje en superficie, todos los pasos son automáticos en comparación con el proceso anterior.

• Impresión de pasta de soldadura: Los componentes se montan en la placa con ayuda de la impresión de pasta de soldadura. Se utiliza una plantilla para la colocación precisa de la pasta de soldadura. Sin embargo, los productos de calidad se inspeccionan con la ayuda de un inspector de pasta de soldadura. 
• Componentes de montaje: Tras la impresión de la pasta de soldadura, se envía a la máquina pick and place, donde se montan los componentes. 
• Soldadura por reflujo: Tras montar los componentes, la placa se pasa por un horno a una temperatura de unos 500 °F. Esto hará que los detalles se adhieran firmemente a la placa. 

Conclusión

Tras completar el Proceso de montaje de circuitos impresos (PCBA), todos los productos se entregan en los lugares previstos. Durante todos estos pasos, todos los empleados trabajan duro y examinan cada paso con precisión para evitar cualquier fallo. El trabajo se hace con tanta precisión que los productos satisfacen a los clientes.