Este artículo presenta los N tipos de procesos de fijación más comunes en las placas de circuito impreso (PCB) de diversas industrias. Esperamos que, en el futuro, al diseñar PCB, considere detenidamente las ventajas, desventajas y aplicabilidad de los distintos procesos de fijación para seleccionar un diseño que no solo cumpla con los requisitos de fiabilidad, sino que también ofrezca la solución más rentable.
1. Fijación con tornillos
La fijación con tornillos es uno de los métodos más comunes y antiguos en la fabricación de placas de circuito impreso (PCBA). Al abrir un ordenador de sobremesa o portátil, se observa que la placa base está sujeta al chasis mediante tornillos.
La fijación mediante tornillos ofrece alta fiabilidad y es adecuada para placas de circuito impreso de gran tamaño; sin embargo, el proceso de apriete es lento, lo que incrementa los costes de montaje. Si los usuarios necesitan desmontar y volver a montar la placa con frecuencia, la experiencia de usuario puede verse afectada negativamente.
Aunque por motivos de fiabilidad sea necesario utilizar tornillos, es importante minimizar su número. Para más detalles, consulte este artículo:
Elementos esenciales | Diseño que ahorra costes: La evolución de los procesos de fijación de la placa base del servidor
2. Separadores de PCB
Los espaciadores para PCB permiten una instalación y desmontaje rápidos, evitando el tiempo considerable que se pierde durante los procesos de apriete y extracción de tornillos.
Elementos esenciales | Los N métodos de fijación de PCB: No se limite a los tornillos; existen otras opciones óptimas - Figura 11
3. Cierre a presión
Al ensamblar placas de circuito impreso en carcasas de plástico, se pueden usar sujetadores a presión en lugar de tornillos para un montaje y desmontaje rápidos, siempre que haya espacio suficiente (los sujetadores a presión deben tener la longitud adecuada para garantizar la elasticidad). Esto reduce los costos de ensamblaje y mejora la experiencia del usuario.
4. Sujeción de la carcasa superior e inferior
Cuando la placa de circuito impreso es de tamaño pequeño, se puede considerar la sujeción directa entre las carcasas superior e inferior para eliminar la necesidad de métodos de fijación adicionales.
5. Fijación termofusible
Para fijar la placa de circuito impreso a una carcasa de plástico, se puede utilizar la adhesión por termofusión. Este método es eficiente y requiere una baja inversión en equipos.
6. Moldeo por inyección en molde
Para las placas de circuito impreso (PCB) con cables, se suele utilizar el moldeo por inyección en molde (I-MIP) para fijar la PCB dentro de la carcasa y lograr así impermeabilización, protección contra el polvo y resistencia a la humedad. Una desventaja del I-MIP es la alta temperatura de inyección, que puede dañar los componentes de la PCB; otra desventaja es la necesidad de colocar previamente la PCB en el molde, lo que aumenta el tiempo del ciclo de moldeo por inyección.
7. Moldeo por inyección a baja presión
El moldeo por inyección a baja presión (o sobremoldeo a baja presión) se asemeja a primera vista al moldeo por inserción, pero son procesos fundamentalmente diferentes. El moldeo por inyección a baja presión puede considerarse una versión simplificada y a baja presión del moldeo por inyección, o bien un proceso en el que se inyecta adhesivo a través del molde.
La superficie del moldeo por inyección a baja presión generalmente no es resistente a los arañazos y es propensa a la suciedad, por lo que pueden ser necesarios encapsulados adicionales para aplicaciones con mayores exigencias de rendimiento.
8. Encapsulación
Las placas de circuito impreso (PCB) se colocan en carcasas de plástico o metal y se encapsulan, logrando así impermeabilización, protección contra el polvo e incluso disipación de calor, a la vez que se protegen los componentes. El principal inconveniente de la encapsulación es el largo tiempo de curado.
Conclusión
En este artículo se presenta brevemente cada uno de los procesos de seguridad mencionados. Para su aplicación práctica, se recomienda a los lectores utilizar los métodos y técnicas de búsqueda descritos en artículos anteriores de esta cuenta pública para ampliar su investigación y aprendizaje.
El costo de ensamblaje para cada proceso de fijación debe evaluarse con precisión en función de factores como las horas de mano de obra necesarias, el número de trabajadores y las tarifas laborales, utilizando los métodos descritos en “Diseño de productos rentables: El camino hacia la reducción de costos”.”
Los distintos productos tienen diferentes costes de montaje para cada proceso de fijación, por lo que es difícil afirmar simplemente qué proceso de fijación tiene costes de montaje más altos o más bajos.
Además, los procesos de fijación de PCB incluyen muchos otros métodos, como la fijación con adhesivo y la fijación adhesiva tradicional. Los ejemplos anteriores solo pretenden fomentar el debate y recordar a los ingenieros que no se limiten a los tornillos al seleccionar los métodos de fijación de PCB. En su lugar, deberían explorar soluciones consolidadas de otros sectores para ampliar sus horizontes y diseñar los mejores productos posibles.
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