El ensamblaje de PCB se refiere al proceso de soldadura y montaje de componentes electrónicos en placas de circuito impreso (PCB) prefabricadas. Este proceso, que suele realizarse en lotes con maquinaria de producción especializada, se conoce comúnmente como PCBA.
El proceso de Ensamblaje de PCB
1. Aplicación de pasta de soldar
En primer lugar, se aplica pasta de soldar (una mezcla de finas partículas de estaño y fundente) a la placa. Para ello, la mayoría de los fabricantes de PCB utilizan plantillas (disponibles en diversos tamaños, formas y especificaciones que se ajustan al diseño). Estas plantillas dispensan con precisión la cantidad correcta de pasta de soldar en áreas específicas de la placa.
2. Colocación de componentes
A diferencia de antes, esta etapa del ensamblaje de PCB ahora está totalmente automatizada. Las operaciones de recogida y colocación de componentes —como la colocación de componentes de montaje superficial— antes se realizaban manualmente, pero ahora las llevan a cabo máquinas robóticas de recogida y colocación. Estas máquinas posicionan con precisión los componentes en áreas predefinidas de la placa de circuito impreso.
3. Reflujo
Una vez colocada la pasta de soldar y todos los componentes de montaje superficial, el curado de la pasta según las especificaciones correctas es fundamental para una correcta unión de los componentes de la PCB. Esta es la parte relevante del proceso de ensamblaje de la PCB: la soldadura por reflujo. Para ello, la placa con la pasta de soldar y los componentes pasa por una cinta transportadora que atraviesa un horno de reflujo industrial. Los calentadores dentro del horno funden la soldadura dentro de la pasta. Una vez fundida, los componentes vuelven a moverse por la cinta transportadora y se exponen a una serie de calentadores más fríos. Estos calentadores enfrían la soldadura fundida y la solidifican.
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 la funcionalidad de la placa, identificar soldaduras defectuosas y detectar posibles defectos. Tras la inspección, el equipo de ensamblaje toma decisiones cruciales. Las placas con múltiples errores funcionales generalmente se desechan, mientras que aquellas con defectos menores se envían de vuelta para su reelaboración.
5. Inserción de componentes mediante orificios pasantes
Algunos tipos de PCB requieren componentes de orificio pasante además de los elementos SMD estándar. Esta etapa se dedica a la inserción de dichos componentes. Los orificios metalizados se crean utilizando componentes de PCB que transmiten señales de un lado de la placa al otro. La inserción de componentes de orificio pasante en PCB generalmente se realiza mediante inserción manual o soldadura por ola.
6. Inspección final
Esta es la segunda fase de inspección. En esta etapa, las placas ensambladas se someten a pruebas funcionales o a un examen exhaustivo del circuito impreso para controlar sus características eléctricas, como el voltaje, la corriente y la señal de salida. Los fabricantes modernos emplean diversos equipos de prueba avanzados para determinar si las placas terminadas cumplen con los estándares de calidad.
7. Limpieza
Dado que el proceso de soldadura deja residuos de fundente significativos en la placa de circuito impreso (PCB), es fundamental limpiar a fondo los componentes antes de entregar la placa final al cliente. Esto se logra enjuagando la PCB con agua desionizada. Tras la limpieza, se utiliza aire comprimido para secarla por completo. El ensamblaje de la PCB ya está listo para la inspección del cliente.
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