Processo de montagem de PCB: tudo o que você precisa saber

Se você deseja que sua placa de circuito impresso (PCB) tenha sucesso, você precisa saber como ela será montada. O processo de montagem do PCB pode parecer uma abordagem simples, mas há muitas maneiras pelas quais erros podem acontecer neste estágio.

O processo de montagem do PCB é complexo. Pode variar em termos de ordem. Existem alguns fundamentos que se aplicam à maioria dos casos. Daremos a você uma visão geral do que Montagem PCB processo parece. Também lançará alguma luz sobre como a indústria surgiu e como ela está mudando.

Processo de Montagem de PCB

O que você deve saber sobre o processo de montagem de PCB?

O processo de montagem da placa de circuito impresso é complexo e envolve muitas etapas, mas antes de saber como fazê-lo, você precisa entender o que é montagem de placa de circuito impresso. PCB significa placa de circuito impresso. Uma placa de circuito impresso é uma placa plana que possui componentes eletrônicos conectados a ela. Esses componentes eletrônicos incluem resistores, capacitores, transistores, diodos e circuitos integrados (IC).

O objetivo de uma placa de circuito impresso é conectar todos os diferentes componentes elétricos em um dispositivo eletrônico. Por exemplo, são como um computador ou aparelho de televisão. Os componentes eletrônicos no PCB são conectados usando trilhos de cobre. Isso forma um circuito elétrico. Isso permite que a eletricidade flua de um componente para outro sem ser interrompida por outros componentes entre eles.

A parte mais importante de qualquer processo de montagem de PCB é projetar suas próprias placas de circuito personalizadas. Usar software CAD como EagleCAD ou KiCad antes de enviá-los para fabricação é melhor para que eles atendam às suas especificações exatas quando voltarem da produção.

Você também deve certificar-se de que seu design atenda a todos os padrões da indústria. Para que possa ser utilizado com outros sistemas dentro da sua empresa ou setor sem causar problemas de compatibilidade ou fonte de energia problemas ao instalar novos produtos em sistemas existentes em diferentes locais nos armazéns ou escritórios de sua empresa em todo o mundo!

Tipos de processo de montagem de PCB

3 Tipos de Processo de Montagem de PCB

Quando você está procurando um processo de montagem de PCB, é importante saber no que está se metendo. Todo o processo de fabricação de um PCB pode ser complicado e confuso, mas se você souber o que procurar, poderá encontrar o ajuste certo para suas necessidades.

Existem três tipos principais de processos de montagem de PCB. Estes são Tecnologia Thru-Hole, Tecnologia de montagem em superfície e processo de montagem de tecnologia mista. Cada um tem suas próprias vantagens e desvantagens e dará ao seu produto uma aparência diferente. Qual é a certa para você? Vamos olhar mais de perto!

Conjunto THT

Processo de Montagem da Tecnologia Thru-Hole

Esta tecnologia refere-se à maneira como os componentes são conectados ao PCB e soldados no lugar.

A tecnologia thru-hole envolve a colocação componentes em cima da placa e, em seguida, soldá-los no lugar. A solda forma uma ligação mecânica entre os dois materiais, permitindo uma conexão segura e estável. Por esta razão, a tecnologia through-hole é freqüentemente usada em aplicações onde a confiabilidade é essencial.

Os tipos mais comuns de componentes through-hole são resistores (fixos e variáveis), transistores (NPN e PNP), diodos, capacitores, ICs (circuitos integrados), LEDs (diodos emissores de luz), indutores (bobinas), transformadores, fusíveis e relés (interruptores). Algumas placas também suportam dispositivos through-hole chamados jumpers, que permitem que você altere certas configurações, como Voltagem níveis ou outros parâmetros.

Montagem SMT

Processo de montagem da tecnologia de montagem em superfície

Este processo de montagem é uma escolha popular para os fabricantes de eletrônicos porque permite economizar dinheiro em custos de materiais e mão de obra.

O processo envolve a colocação de componentes na placa, em oposição à montagem através do orifício, que envolve a inserção de condutores nos orifícios da placa. Os orifícios geralmente são menores do que os condutores, o que torna esse tipo de montagem mais barata e fácil do que a montagem através do orifício.

Este tipo de montagem pode ser feito manualmente ou com uma máquina automatizada. A montagem manual exige mais habilidade do montador, mas os sistemas automatizados permitem maiores índices de produção.

Montagem de Tecnologia Mista

Processo de Montagem de Tecnologia Mista

Este é um processo que envolve o uso das tecnologias SMT e Through-Hole. A principal vantagem desse método é que ele permite montar componentes muito pequenos, como CIs e resistores, usando SMT tecnologia, enquanto mantém componentes maiores como conectores e transformadores no lugar por meio da montagem Through-Hole.

O processo de montagem de tecnologia mista oferece mais flexibilidade nos tipos de placas que você pode criar, mas apresenta algumas desvantagens. A primeira desvantagem é porque você está combinando diferentes tipos de PCBs, o projeto precisa ser flexível o suficiente para acomodar todos eles. Isso significa que é mais difícil garantir que seu produto funcione conforme o esperado se você estiver usando um processo de montagem de tecnologia mista.

Etapas no processo de montagem de PCB

8 etapas principais no processo de montagem de PCB

Existem oito etapas principais no processo de montagem do PCB. Se você se deparar com problemas de custo, pegar atalhos pode não ser prático. Se você puder pagar e quiser tirar o máximo proveito do seu produto, essas são as 8 etapas do processo de montagem do PCB que podem ajudá-lo a garantir que não haja espaço para erros.

Preparação de Material e Exame

Esta etapa é usada para avaliar os materiais que serão usados para os PCBs. Os materiais são examinados quanto à sua qualidade e, em seguida, são preparados para uso. Os materiais devem ser verificados quanto a defeitos e, se houver, devem ser retirados de uso.

Posicionamento de componente

O objetivo desta etapa é garantir que todos os componentes eletrônicos sejam colocados corretamente no PCB e conectados uns aos outros corretamente. Os componentes são então colocados em cima do estêncil e conectados com fita adesiva condutora.

Soldadura em onda

Um método de soldagem que usa calor, fluxo e pressão para unir componentes eletrônicos. É usado para soldar os terminais no corpo de um componente eletrônico.

Os fios são conectados com uma máquina de solda por onda que se move através dos componentes em um movimento semelhante a uma onda. O calor da máquina derrete a solda e permite que ela flua ao redor do fio e em todos os cantos do componente antes de resfriar novamente.

Preparação do estêncil

O estêncil é normalmente feito de um material semelhante a papel ou plástico e possui aberturas em cada um dos pontos de solda desejados no PCB. Se você não tiver um estêncil devidamente preparado, poderá obter resultados inconsistentes. Isso afetará o PCB durante a montagem real e poderá danificar seu produto.

Estêncil de pasta de solda

Um processo pelo qual dois ou mais materiais condutores são unidos para formar uma única interconexão. As juntas de solda mais comuns são através do orifício, montagem em superfície e solda por onda.

A soldagem através do orifício envolve inserir um componente em uma abertura no PCB e, em seguida, soldá-lo às almofadas nas bordas opostas do orifício. Isso produz uma junta permanente que não pode ser facilmente desmontada. Na tecnologia de montagem em superfície, os componentes podem ser colocados diretamente na superfície da placa ou em um substrato tais como cerâmico ou plástico.

Colocação de SMC/THC

Nesta etapa, os componentes são colocados na placa de circuito. As peças são colocadas na placa de forma a permitir fácil acesso a elas durante a soldagem. Isso é feito colocando o componente de forma que suas pernas ou fios fiquem apontando para cima e para baixo, ou para os lados, o que permitirá fácil acesso depois de soldados.

As peças podem ser colocadas manualmente ou automaticamente com o uso de equipamentos de colocação automatizados.

Para evitar danos durante a colocação e soldagem, é importante que todos os componentes sejam colocados com espaçamento mínimo entre eles para evitar curtos-circuitos e problemas de superaquecimento.

Soldadura por refluxo

No processo de montagem da placa de circuito impresso, a soldagem por refluxo ocorre quando a placa de circuito impresso é aquecida a uma temperatura extremamente alta para derreter a pasta de solda e ligá-la aos traços de cobre da placa de circuito impresso. O objetivo da solda por refluxo é criar juntas mais fortes entre traços condutores em um PCB e resistores ou outros componentes conectados a esses traços.

Inspeção PCB

Inspeção

O processo de montagem do PCB é uma sequência complexa de etapas. Deve ser executado para que o produto final seja bem-sucedido. Um defeito pode ocorrer a qualquer momento durante esse processo e, se ocorrer, pode resultar em componentes defeituosos ou até mesmo na falha completa da placa de circuito.

A inspeção é a parte mais importante desse processo porque permite que os fabricantes detectem defeitos antes que eles se tornem parte do produto final. Isso ajudará a reduzir os custos, reduzindo o desperdício e melhorando a eficiência.

Existem também três tipos de inspeção. Cada PCB passa por esses tipos de inspeção para garantir a qualidade:

Inspeção Manual

A etapa de inspeção manual do processo de montagem do PCB é exatamente o que parece. Um ser humano inspeciona a placa de circuito impresso e a compara com o projeto original. O inspetor procura por quaisquer problemas que possam ter surgido durante o processo de produção. Exemplos são componentes soltos ou posicionamento incorreto. Se algum problema for encontrado, eles são corrigidos manualmente antes de passar para a próxima etapa do processo de montagem.

Inspeção Ótica

Depois que os componentes são soldados ao PCB, eles são inspecionados para garantir que estejam alinhados corretamente e que todas as juntas de solda sejam fortes e seguras. O equipamento de inspeção óptica usado para esta etapa. Este é tipicamente um microscópio de LED com alta capacidade de ampliação e uma fonte de luz brilhante

As lâminas de vidro usadas para segurar cada placa de circuito devem estar limpas e livres de quaisquer contaminantes. Isso é para garantir que a qualidade da imagem do microscópio não seja afetada. O técnico que realiza essa tarefa utiliza pinças para manusear cada placa. Eles garantem que ele não toque em nenhuma de suas superfícies com as mãos ou as contamine com óleos de sua pele.

Inspeção de Raios X

Essa inspeção é feita após a soldagem de todos os componentes e antes de qualquer outro processo.

A máquina de raios X envia raios para o conjunto PCB. Esses raios refletem nos componentes internos e fornecem uma imagem deles em um monitor. Um técnico de raio-x pode então ver quaisquer defeitos na montagem, como peças ausentes ou mal colocadas.

Se não houver defeitos encontrados nesta etapa, isso significa que todas as soldas foram feitas corretamente. Isso significa que todos os componentes estão seguros em suas posições na placa.

O que você precisa considerar antes da montagem da placa de circuito impresso

A montagem de PCB é um processo complexo que requer muito trabalho, atenção aos detalhes e planejamento. Antes de iniciar o processo de montagem, há várias coisas que você precisa considerar.

Layout de componente

O layout do componente é um dos aspectos mais importantes da montagem do PCB. Isso ocorre porque a colocação de componentes no PCB pode ter um impacto significativo no desempenho, na confiabilidade e no custo do produto final. Se você não reservar um tempo para considerar cuidadosamente onde cada componente vai em sua placa, há uma boa chance de que algo não funcione corretamente ou falhe prematuramente.

Espaçamento de Furos e Vias

Ao montar seu PCB, você precisará decidir a que distância os orifícios e as vias ficarão. Isso é importante porque determina o espaçamento de seus componentes, o que é importante tanto para soldagem quanto para blindagem EMI. Quanto mais próximos estiverem os orifícios, mais fácil será soldar os componentes no lugar na placa. No entanto, isso também significa que a blindagem EMI será mais fraca. Quanto mais distantes estiverem os orifícios, mais forte será a blindagem EMI, mas isso também significa que levará mais tempo para soldar cada componente no lugar.

almofadas de cobre

Estes são a base do seu circuito, portanto devem ser cuidadosamente projetados e colocados. Almofadas de cobre permitem conexões entre componentes e ajudam a conduzir eletricidade por todo o circuito. Se uma almofada de cobre for muito pequena ou muito distante, ela não será capaz de conduzir eletricidade suficiente para operar corretamente. Se for muito grande ou muito próximo, há uma chance de que mais de um componente se conecte acidentalmente e cause problemas no seu circuito.

Conclusão

No final, se você planeja retrabalhar PCBs, é altamente recomendável contratar uma empresa de fabricação de PCBs. Os que você escolher não devem ser baratos no trabalho de montagem da placa de circuito. O trabalho de um designer de PCB não é apenas projetar placas de circuito impressionantes. Eles também garantem que atendam às especificações de seus clientes e possam ser facilmente encaixados no produto final.