fbpx
0
was successfully added to your cart.

Ensamble seriado de circuitos impresos electronicos PCBs

By 14 mayo, 2018Artículos de interés

El proceso de ensamble de SMT (componentes de montaje superficial), consiste en 3 máquinas fundamentales: Impresora para aplicar soldadura en pasta sobre cada pista del PCB, “pick and place” para instalar el componente con sus contactos sobre las soldaduras, y luego un horno para fundir y enfriar la soldadura con perfiles de temperatura adecuados y programados.

Impresoras de Soldadura en Pasta:

Para imprimir la soldadura en pasta, se puede utilizar una impresora con stencil perforado de acuerdo a los contactos del PCB a usar. Esta impresora debe permitir ajustar en X, Y y Theta  la cuadratura del stencil de acuerdo a los contactos de la tarjeta.

Luego de aplicar soldadura en pasta sobre el stencil al inicio de la carrera del raspador, manualmente se desliza el raspador con un poco de presión y velocidad suficiente para lograr la aplicación justa. Mejor si el raspador tiene apoyos laterales para asegurar el paralelismo del raspador en su trayectoria respecto del PCB, logrando, junto a presión y velocidad, la aplicación de pasta deseada.

Por otro lado. las impresoras semiautomáticas tienen la velocidad y presión del raspador controladas automáticamente, separación stencil del PCB con velocidad ajustable, y cámaras de video con láser para centrado del stencil sin tener que abrir la máquina para observar dicho centrado.

Las impresoras automáticas, tienen centrado automático del stencil respecto del PCB, y  versiones superiores permiten inclusive, lavar automáticamente el stencil luego de una determinada cantidad de producción.

Pick and Place:

El pick and place automático toma los componentes desde sus alimentadores en rollos, barras o bandejas, y los instala, previo centrado por un sofisticado sistema de video, con sus contactos perfectamente centrados sobre la soldadura en los contactos del PCB. Las producciones van desde los 2,000 componentes por hora (cph) hasta 4,000 cph para maquinas básicas, hasta 8,000 cph en maquinas medianas y hasta 15,000 cph en máquinas de alta capacidad (A modo de ejemplo. un pick and place para teléfonos celulares supera los 100,000 cph).

Estas capacidades de producción, en general están determinadas por varios factores, por ejemplo: el número de ejes verticales que tiene el cabezal para tomar e instalar los componentes, la capacidad de lograr un cambio de alimentadores sin detener el proceso, el cambio automático de boquillas para tomar componentes de distinto tamaño, la precisión de sus motores y transmisión de movimiento para el traslado del cabezal en X-Y, entre otros. El standard para especificar la velocidad de un pick and place es el IPC9850, muy necesario, pues, una cosa es la velocidad instantánea de instalación de un componente (cercano a su alimentador) y otra es cuando la instalación se realiza con un cambio automático de boquillas, o alimentadores sin detener la máquina, etc.

Pick and Place:

El horno para fundir la soldadura (horno reflow) es de pasada, con conveyor del PCB, el cual somete a un perfil de temperatura programado al conjunto para lograr la soldadura perfecta sin sobrecalentamiento ni soldaduras frías, asegurando la correcta formación de material intermetálico en cada contacto soldado.

Estos tres procesos: impresión de pasta, pick and place y horno reflow, pueden integrarse en línea con conveyors entre uno y otro, y con alimentación automática de tarjetas vacías al comienzo y apilamiento de tarjetas ensambladas al final, todo comandado por un solo operario para toda la línea de producción.
Como proceso final, podemos agregar que existe la Inspección Visual Automática “AOI”  (de sus siglas en inglés: “Automatic Optical Inspection”), que permite detectar componentes equivocados en su posición, soldaduras defectuosas e impurezas, entre otros errores.