L'assemblaggio di PCB si riferisce al processo di saldatura e montaggio di componenti elettronici su circuiti stampati (PCB) prefabbricati. Tipicamente eseguito utilizzando macchinari di produzione specializzati in grandi quantità, il processo di assemblaggio di PCB è comunemente noto come PCBA.
Il processo di Assemblaggio PCB
1. Applicazione della pasta saldante
Per prima cosa, si applica la pasta saldante (una miscela di particelle fini di stagno e flusso) alla scheda. Per questa applicazione, la maggior parte dei produttori di PCB utilizza stencil (disponibili in varie dimensioni, forme e specifiche, a seconda del progetto). Questi stencil distribuiscono con precisione la giusta quantità di pasta saldante su aree specifiche della scheda.
2. Posizionamento dei componenti
A differenza del passato, questa fase dell'assemblaggio dei PCB è ora completamente automatizzata. Le operazioni di pick-and-place dei componenti, come il posizionamento dei componenti a montaggio superficiale, un tempo venivano eseguite manualmente, mentre ora vengono eseguite da macchine robotizzate pick-and-place. Queste macchine posizionano con precisione i componenti nelle aree predefinite del circuito stampato.
3. Riflusso
Con la pasta saldante e tutti i componenti a montaggio superficiale in posizione, la polimerizzazione della pasta secondo le specifiche corrette è fondamentale per una corretta saldatura dei componenti del PCB. Questa è la fase cruciale del processo di assemblaggio del PCB: la saldatura a rifusione. Per raggiungere questo obiettivo, la scheda con la pasta saldante e i componenti viene fatta passare attraverso un nastro trasportatore che attraversa un forno a rifusione di livello industriale. I riscaldatori all'interno del forno fondono la saldatura contenuta nella pasta. Una volta fusi, i componenti si spostano nuovamente sul nastro trasportatore e vengono esposti a una serie di riscaldatori più freddi. Questi raffreddatori servono a raffreddare la saldatura fusa e a solidificarla.
4. Ispezione
Dopo il processo di rifusione, il PCB deve essere sottoposto a ispezione per verificarne la funzionalità. Questa fase aiuta a identificare connessioni di scarsa qualità, componenti fuori posto e cortocircuiti causati dal continuo movimento della scheda durante la rifusione. I produttori di PCB utilizzano diverse fasi di ispezione, come l'ispezione manuale, l'ispezione ottica automatizzata e l'ispezione a raggi X, per verificare la funzionalità della scheda, identificare giunti di saldatura non conformi e scoprire potenziali difetti. Dopo l'ispezione, il team di assemblaggio prende decisioni critiche. Le schede con più errori funzionali vengono in genere scartate, mentre quelle con difetti minori vengono rispedite per la rilavorazione.
5. Inserimento di componenti passanti
Alcuni tipi di PCB richiedono componenti passanti oltre agli elementi SMD standard. Questa fase è dedicata all'inserimento di tali componenti. I fori passanti placcati vengono creati utilizzando componenti PCB che trasportano i segnali da un lato all'altro della scheda. L'inserimento passante del PCB in genere richiede l'inserimento manuale o la saldatura a onda per ottenere i risultati desiderati.
6. Ispezione finale
Questa è la fase di ispezione di secondo livello. In questa fase, le schede assemblate vengono sottoposte a test funzionali o a un esame completo del PCB per monitorarne le caratteristiche elettriche, tra cui tensione, corrente o segnale di uscita. I produttori moderni utilizzano diverse apparecchiature di collaudo avanzate per determinare il successo o il fallimento delle schede finite.
7. Pulizia
Poiché il processo di saldatura lascia residui significativi di flussante sul PCB, è fondamentale pulire accuratamente i componenti prima di consegnare il circuito stampato finale al cliente. Questo si ottiene risciacquando il PCB in acqua deionizzata. Dopo il processo di pulizia, si utilizza aria compressa per asciugare completamente la scheda. Il PCB assemblato è ora pronto per l'ispezione da parte del cliente.
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