El ensamblaje de PCB se refiere al proceso de soldadura y montaje de componentes electrónicos en placas de circuito impreso (PCB) prefabricadas. Generalmente realizado con maquinaria de producción especializada en lotes, el proceso de ensamblaje de PCB se conoce comúnmente como PCBA.
El proceso de Montaje de PCB
1. Aplicación de pasta de soldadura
Primero, se aplica pasta de soldadura (una mezcla de partículas finas de estaño y fundente) a la placa. Para esta aplicación, la mayoría de los fabricantes de PCB utilizan plantillas (disponibles en varios tamaños, formas y especificaciones que se adaptan al diseño). Estas plantillas dispensan con precisión la cantidad correcta de pasta de soldadura en áreas específicas de la placa.
2. Colocación de componentes
A diferencia del pasado, esta etapa del ensamblaje de PCB ahora está completamente automatizada. Las operaciones de selección y colocación de componentes, como la colocación de componentes de montaje superficial, antes se realizaban manualmente, pero ahora se ejecutan mediante máquinas robóticas de selección y colocación. Estas máquinas colocan los componentes con precisión en áreas predefinidas de la placa de circuito.
3. Reflujo
Con la pasta de soldadura y todos los componentes de montaje superficial instalados, curar la pasta según las especificaciones correctas es fundamental para la correcta unión de los componentes de la PCB. Esta es la parte clave del proceso de ensamblaje de la PCB: la soldadura por reflujo. Para lograrlo, la placa con la pasta de soldadura y los componentes pasa por una cinta transportadora que atraviesa un horno de reflujo de grado industrial. Los calentadores dentro del horno funden la soldadura dentro de la pasta. Una vez fundida, los componentes vuelven a la cinta transportadora y se exponen a una serie de calentadores más fríos. Estos enfriadores sirven para enfriar la soldadura fundida y solidificarla.
4. Inspección
Tras el proceso de reflujo, la PCB debe someterse a una inspección para verificar su funcionalidad. Esta etapa ayuda a identificar conexiones de mala calidad, componentes mal colocados y cortocircuitos causados por el movimiento continuo de la placa durante el reflujo. Los fabricantes de PCB emplean múltiples pasos de inspección, como la inspección manual, la inspección óptica automatizada y la inspección por rayos X, para verificar el funcionamiento de la placa, identificar soldaduras deficientes y descubrir posibles defectos. Tras la inspección, el equipo de ensamblaje toma decisiones cruciales. Las placas con múltiples errores funcionales suelen desecharse, mientras que las que presentan defectos menores se devuelven para su retrabajo.
5. Inserción de componentes a través de orificios pasantes
Ciertos tipos de PCB requieren componentes de orificio pasante junto con elementos SMD estándar. Esta etapa se dedica a la inserción de dichos componentes. Los orificios pasantes chapados se crean utilizando componentes de PCB que transmiten señales de un lado a otro de la placa. La inserción de orificios pasantes en PCB generalmente se realiza manualmente o mediante soldadura por ola para lograr resultados.
6. Inspección final
Esta es la fase de inspección de segundo nivel. En ella, las placas ensambladas se someten a pruebas funcionales o a un examen exhaustivo de PCB para supervisar las características eléctricas, como el voltaje, la corriente o la señal de salida. Los fabricantes modernos emplean diversos equipos de prueba avanzados para determinar el éxito o el fracaso de las placas terminadas.
7. Limpieza
Dado que el proceso de soldadura deja una cantidad considerable de residuos de fundente en la PCB, es fundamental limpiar a fondo los componentes antes de entregar la placa de circuito impreso final al cliente. Esto se logra enjuagando la PCB con agua desionizada. Tras la limpieza, se utiliza aire comprimido para secarla completamente. El conjunto de la PCB está listo para la inspección del cliente.
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