De la misma manera, su fabricante contratado también debe estar totalmente preparado cuando fabrique sus placas de circuito impreso con componentes de montaje superficial. Por supuesto, hay mucho más en esta preparación que simplemente recoger algunos pinceles adicionales. Las placas en bruto deben estar preparadas para el montaje, y las máquinas de colocación automática deben estar preparadas con las piezas antes de que la placa pueda pasar por la línea de producción. Dediquemos un momento a examinar más detenidamente el proceso de montaje de PCB SMT y cómo puede afectar a algunas de sus decisiones de diseño de PCB.
El proceso de montaje de PCB SMT de principio a fin-en una cáscara de nuez
La mayoría de las piezas de tecnología de montaje superficial (SMT) de una PCB se montarán con equipos automatizados de recogida y colocación. Para prepararse para ello, las placas en bruto y los componentes deben prepararse para la producción. Esto comienza con la validación de ambos por parte de los equipos de inspección del CM. Una vez completado esto, las placas se prepararán para el ensamblaje utilizando este proceso:
- Aplicación de pasta de soldadura: Utilizando una plantilla diseñada a partir de los mismos archivos de salida CAD utilizados para construir la placa de circuito impreso en bruto, se aplica la pasta de soldadura a las almohadillas SMT de la placa. Esta pasta se mantiene en un entorno frío controlado y, una vez aplicada a la placa, hay un límite de tiempo para el montaje de las placas.
- Inspección de la pasta de soldadura: Una vez aplicada la pasta de soldadura, las placas se someten a una inspección de pasta de soldadura (SPI). De forma similar a las herramientas de inspección óptica automatizada (AOI) que se utilizan después del montaje, la SPI evalúa la ubicación de la pasta, el volumen físico de la pasta aplicada y otros parámetros clave.
- Repite el proceso para el lado secundario: si la placa tiene piezas SMT en ambos lados, el proceso se repetirá para el lado secundario. En este punto, la placa también está siendo rastreada por la cantidad de tiempo que la pasta de soldadura ha sido expuesta a la temperatura ambiente.
- Lista de materiales (BOM) para los kits de montaje: El CM tomará los datos de su lista de materiales junto con la información pertinente del código de barras de los componentes para crear la lista de materiales del kit de montaje.
- Los kits se almacenan con componentes: Los componentes se extraen del stock utilizando los códigos de barras de la lista de materiales del kit de montaje y se añaden al kit de montaje. Una vez cargado por completo, este kit se envía a las máquinas de recogida y colocación de la línea de producción SMT.
- Los componentes se preparan para su colocación: Las máquinas automatizadas de pick-and-place utilizan un cartucho para contener cada tipo de componente para el montaje, que ahora se cargan con las piezas del kit. Cada cartucho tiene su propia clave única, y esa clave se corresponde con la lista de materiales del kit de montaje para que la máquina sepa qué cartucho contiene qué piezas.
- Demasiado ligeros: Algunos componentes no son lo suficientemente pesados y, por lo tanto, tienen una mala relación masa/adherencia para el equipo de colocación automatizado que requiere la soldadura manual.
- Tensión térmica: Otros componentes pueden tener demasiada sensibilidad al calor y no son buenos candidatos para pasar por el horno de reflujo de soldadura. Estos componentes deben montarse después del proceso de montaje normal para protegerlos.
- Uniones de soldadura robustas: Algunos componentes, como los cables de los conectores, necesitan una unión de soldadura más robusta. Estas piezas se soldarán manualmente para adaptarse a ello.
- Separación de la panelización: Algunos componentes pueden resultar dañados cuando las placas individuales se separan de sus paneles de montaje. En estos casos, los componentes se montarán después de que las placas se hayan separado del panel.
Mientras se prepara la placa para el montaje, las piezas también se preparan en otra parte de la fábrica. Se organizarán en kits a partir de los cuales se construirá la placa:
Una vez que los cartuchos están cargados con las piezas correctas, la máquina de recoger y colocar está programada con los datos de colocación, y las placas con pasta de soldadura aplicada están listas, la línea de montaje SMT está ahora lista para comenzar.
Componentes SMT que no encajan en el proceso de montaje automatizado
Aunque la mayoría de los componentes se colocarán utilizando las máquinas automáticas de recoger y colocar, algunos no lo harán. Esto puede deberse a diversas razones:
Para manejar la mayoría de estas necesidades de ensamblaje manual, no es infrecuente que un CM tenga una estación de retrabajo manual integrada directamente en la línea de ensamblaje automatizada. Esto permite la inspección inmediata y la corrección de las piezas que pueden estar en peligro de violaciones de diseño para la fabricación (DFM) antes de que pasen por el horno de reflujo de soldadura.
Además, algunas placas se ensamblan en volúmenes bajos que no tienen sus componentes disponibles en contenedores de envío optimizados para el montaje automatizado. Ya sea que estas partes estén configuradas de manera inusual o sean únicas y costosas, ambas deben ser colocadas manualmente antes de que la placa pueda pasar por el reflujo de soldadura.
Una vez que las partes son colocadas, la placa puede proceder al horno de reflujo de soldadura para completar el proceso de ensamblaje.
Cómo su ensamblaje de PCB se beneficiará del uso de un CM de alta calidad
Hay dos cosas que usted necesita hacer para asegurar que su placa de circuito impreso sea ensamblada de la manera que usted desea. La primera es dar a su fabricante de contratos de PCB datos de diseño completos y correctos para trabajar. Asegúrese de trabajar con ellos desde el principio para que entienda los datos que necesitan, y haga preguntas si no tiene claro alguno de estos requisitos.
La segunda es buscar un fabricante por contrato de PCB con un flujo de proceso refinado en el lugar que se basa en años de experiencia en la construcción de placas de circuito impreso. Por ejemplo, un fabricante de circuitos impresos que se especialice en ensamblajes de bajo volumen debe tener puntos de inspección regulares establecidos en la línea de producción para evitar que los problemas se transmitan a los pasos de ensamblaje posteriores.
En VSE, entendemos las construcciones de bajo volumen y la necesidad de crear placas de primer artículo de oro. Si hay algún problema durante el montaje, lo detectamos y corregimos con nuestros puntos de inspección antes de que pase al siguiente paso de la producción.
Además, los procesos que hemos puesto en marcha y los equipos que utilizamos están diseñados para una actividad paralela. Por ejemplo, el siguiente trabajo puede prepararse en la máquina de recogida y colocación mientras el trabajo actual sigue en marcha. Esto puede ayudar a reducir la cantidad de tiempo y gastos que otros CMs de PCB le cobrarán para obtener su tablero construido.