Proceso de ensamblaje de placas de circuito impreso (PCBA)

Proceso de ensamblaje de placas de circuito impreso (PCBA)
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Proceso de ensamblaje de placas de circuito impreso (PCBA)


El proceso de ensamblaje de PCB incluye varios pasos automatizados y manuales. Y eso es simple. Con cada paso del proceso, los fabricantes de tableros tienen opciones manuales y automáticas para elegir. Para ayudarlo a comprender mejor el proceso de PCBA de principio a fin, explicamos cada paso en detalle a continuación.

Paso 1: Stenciling de pasta de soldadura

El primer paso en el ensamblaje de PCB es aplicar pasta de soldadura a la placa. Este proceso es como una camisa serigrafiada, con una plantilla delgada de acero inoxidable colocada en el PCB además de la máscara. Esto permite que el ensamblador aplique solo pasta de soldadura a ciertas partes de la posible PCB. Estos componentes son los componentes en los que el componente se coloca en la PCB terminada.



La pasta de soldadura se mezcla con fundente, que es un diseño químico que ayuda a que la soldadura se derrita y se adhiera a la superficie. La pasta de soldadura se muestra como una pasta gris y debe aplicarse a la placa en la cantidad adecuada en la posición correcta.

En las líneas de producción profesionales de PCBA, los accesorios mecánicos mantienen el PCB y la plantilla de soldadura en su lugar. Luego, el aplicador coloca la pasta de soldadura en el área deseada en cantidades precisas. Luego, la máquina extiende la pasta sobre la plantilla y se extiende uniformemente sobre cada área abierta. Después de quitar la plantilla, la pasta de soldadura permanece en la posición deseada.


Paso 2: elige y coloca

Después de aplicar la pasta de soldadura a la PCB, el proceso PCBA se mueve a la máquina de selección y colocación, que coloca el componente de montaje en superficie o SMD en la PCB preparada. Hoy, SMD representa la mayoría de los componentes sin conector en la PCB. Estos SMD se sueldan a la superficie de la placa en el siguiente paso del proceso PCBA.




El dispositivo inicia el proceso de recogida y colocación levantando el PCB con la pinza de vacío y moviéndolo a la estación de recogida y colocación. Luego, el robot orienta la PCB en la estación de trabajo y comienza a aplicar SMT a la superficie de la PCB. Estos componentes se colocan encima de la pasta de soldadura en la posición preprogramada.

Paso 3: soldadura por reflujo

Una vez que los componentes de pasta de soldadura y montaje en superficie estén en su lugar, deben dejarse allí. Esto significa que la pasta de soldadura debe curarse para adherir el componente a la placa. El ensamblaje de PCB logra esto a través de un proceso llamado "flujo de retorno".

Una vez que se completa el proceso de selección y colocación, la placa PCB se transfiere al transportador. Esta cinta transportadora pasa a través de un gran horno de reflujo, un poco como un horno de pizza comercial. El horno consta de una serie de calentadores que calientan gradualmente la placa a una temperatura de aproximadamente 250 grados Celsius o 480 grados Fahrenheit. Esto es lo suficientemente caliente como para derretir la soldadura en la pasta de soldadura.




Después de que la soldadura se derrita, la PCB continúa a través del horno. Enfría y solidifica la soldadura fundida de manera controlada a través de una serie de calentadores más fríos. Esto crea una unión de soldadura permanente que conecta el SMD a la PCB.

Muchos PCBA requieren una consideración especial durante el reflujo, especialmente para el ensamblaje de PCB de doble cara. El ensamblaje de PCB de doble cara requiere impresión y reflujo por separado. Primero, el lado con menos y más pequeñas partes se estampa, coloca y refluye, luego el otro lado.


Paso 4: inspección y control de calidad

Una vez que el componente de montaje en superficie se suelda en su lugar después del proceso de reflujo, esto no completa el PCBA y requiere pruebas funcionales de la placa ensamblada. A menudo, el movimiento durante el reflujo dará como resultado una conexión deficiente o nula. Los cortos también son un efecto secundario común de este tipo de movimiento, ya que las partes desalineadas a veces se conectan a partes del circuito que no deben conectarse.



Verificar estos errores y desalineaciones puede implicar uno de varios métodos de inspección diferentes. Los métodos de inspección más comunes incluyen:

• Inspección manual: aunque la automatización y la fabricación inteligente están a punto de desarrollarse, aún se requiere inspección manual durante el ensamblaje de PCB. Para lotes más pequeños, la inspección visual en el sitio del diseñador es una forma efectiva de garantizar la calidad de la PCB después de la soldadura por reflujo. Sin embargo, a medida que aumenta el número de juntas de inspección, este enfoque se vuelve cada vez menos práctico e inexacto. Observar estas piezas pequeñas durante más de una hora puede causar fatiga óptica, lo que resulta en inspecciones inexactas.


• Inspección óptica automatizada: para lotes más grandes de PCBA, la inspección óptica automatizada es un método de detección más apropiado. Las máquinas de inspección óptica automatizadas, también conocidas como máquinas AOI, utilizan una serie de cámaras de alta potencia para "ver" la PCB. Estas cámaras están dispuestas en diferentes ángulos para ver las juntas de soldadura. Las juntas de soldadura de diferente calidad reflejan la luz de diferentes maneras, lo que permite que la AOI identifique la soldadura de baja calidad. AOI hace esto a una velocidad muy alta, lo que le permite manejar grandes cantidades de PCB en un período de tiempo relativamente corto.
• Inspección de rayos X: otro método de inspección involucra rayos X. Este es un método de detección poco común: se usa más comúnmente para PCB más complejos o en capas. Los rayos X permiten al espectador ver a través de las capas y visualizar las capas subyacentes para identificar posibles problemas ocultos.

El destino de la placa de falla depende de los estándares de la compañía PCBA, y la compañía PCBA será enviada de regreso para su limpieza y reprocesamiento o desguace.

Ya sea que encuentre o no uno de los errores, el siguiente paso en el proceso es probar la parte para asegurarse de que haga lo que debería. Esto implica probar la calidad de la conexión de PCB. Las placas que requieren programación o calibración requieren más pasos para probar la función correcta.

Esta verificación se puede realizar periódicamente después del proceso de reflujo para identificar posibles problemas. Estas inspecciones regulares aseguran que los errores se encuentren y corrijan lo más rápido posible, lo que ayuda a los fabricantes y diseñadores a ahorrar tiempo, mano de obra y materiales.



Paso 5: inserción de componentes de orificio pasante

Dependiendo del tipo de placa bajo el PCBA, la placa puede contener varios componentes además del SMD convencional. Estos incluyen componentes de orificio pasante chapado o componentes de PTH.

El orificio pasante chapado es un orificio en la PCB que siempre está chapado en la placa. El conjunto de PCB utiliza estos orificios para pasar señales de un lado de la placa al otro. En este caso, la pasta de soldadura no tiene ningún beneficio porque la pasta de soldadura pasará directamente a través del orificio sin posibilidad de que se pegue.

En futuros procesos de ensamblaje de PCB, los componentes de PTH requieren un método de soldadura más especializado que la pasta de soldadura.


• Soldadura manual: la inserción manual de orificios pasantes es un proceso simple. Por lo general, la tarea de una sola persona en un solo sitio es insertar un componente en la PTH especificada. Cuando se complete, la placa se moverá a la siguiente estación de trabajo y las demás insertarán otro componente. Cada PTH que necesita ser equipado continuará su ciclo. Este puede ser un proceso largo dependiendo de cuántos componentes de PTH necesiten insertarse durante un ciclo de PCBA. La mayoría de las compañías han intentado específicamente evitar el diseño con componentes PTH, pero los componentes PTH siguen siendo comunes en el diseño de PCB.



• Soldadura por ola: la soldadura por ola es una versión automatizada de la soldadura manual, pero el proceso involucrado es muy diferente. Una vez que el conjunto de PTH esté en su lugar, coloque la placa en otro transportador. Esta vez, el transportador limpió la soldadura fundida en el fondo del horno a través de un horno especial. Esto soldará inmediatamente todos los pines en la parte inferior de la placa. Para los PCB de doble cara, esta soldadura es casi imposible porque soldar todo el lado de la PCB puede inutilizar cualquier componente electrónico delicado.

Después de completar este proceso de soldadura, la PCB puede continuar con la inspección final, o si la PCB necesita agregar componentes adicionales o el otro lado del componente, se pueden realizar los pasos anteriores.



Paso 6: inspección y prueba funcional

Después de completar el paso de soldadura del proceso PCBA, la inspección final probará la funcionalidad de la PCB. Este tipo de inspección se denomina "prueba funcional". La prueba permite que la PCB complete su ritmo y simule el funcionamiento normal de la PCB. En esta prueba, las señales de potencia y analógicas pasan a través de la PCB mientras el probador monitorea las características eléctricas de la PCB.



Obtenga más detalles e información detallada sobre el proceso de ensamblaje de placas de circuito impreso (PCBA), póngase en contacto con nosotros.

Detalles del contacto:

Ventas al exterior: Rainbow

Correo electrónico: sales5@xdpcba.com

Skype: xingdapcbsales5

Tel: 86-0755-29621535 Ext: 817



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