Montagem de PCB de tecnologia mista

Imagine segurar um dispositivo electrónico elegante e compacto na sua mão, maravilhando-se com o seu elevado desempenho e fiabilidade. Já se interrogou sobre o que é necessário para fabricar um dispositivo deste tipo? Um dos elementos-chave que contribuem para o sucesso dos dispositivos electrónicos é a placa de circuito impresso (PCB). As PCB servem de base para a montagem dos componentes electrónicos e desempenham um papel fundamental na determinação do desempenho, fiabilidade e capacidade de fabrico do produto final. Uma abordagem cada vez mais popular para a montagem de PCB é a montagem mista, que combina a tecnologia de montagem em superfície (SMT) e a tecnologia de orifícios (THT). Neste artigo, a FS Technology irá explorar as vantagens e desvantagens de montagem mista de PCB e como pode contribuir para a criação de dispositivos electrónicos de elevado desempenho e rentáveis. Por isso, prepare-se para mergulhar no mundo da montagem de placas de circuito impresso!

Tipos de serviço PCBA

Para garantir o melhor desempenho de uma placa PCBA, é crucial um processo de fabrico e um método de montagem de alta qualidade. Dependendo da complexidade do circuito e das peças electrónicas envolvidas no projecto, pode ser seleccionado um tipo de montagem específico para o processo de produção de PCBA. Na FS Technology, oferecemos os seguintes métodos de montagem de PCB:

Conjunto de furos passantes (THT)

THT PCBA

Durante a montagem através de orifícios, os componentes DIP são cuidadosamente inseridos em orifícios pré-perfurados na placa de circuito impresso e soldados às almofadas com solda fundida. Isto pode ser feito através de métodos de soldadura manual ou de soldadura por onda. O processo envolve três etapas críticas:

Em primeiro lugar, os técnicos devem colocar com precisão os componentes nas suas posições designadas, de acordo com os ficheiros de concepção, para garantir um desempenho óptimo. Recomenda-se o cumprimento das normas regulamentares para a montagem através de orifícios.

Em segundo lugar, são utilizadas técnicas de inspecção automática para verificar a exactidão da Orientação de componentes PCB com uma placa de referência padrão. Se forem detectados erros durante esta etapa, serão efectuadas as correcções necessárias antes de passar à etapa seguinte.

Por último, os componentes podem ser soldados à placa utilizando a soldadura manual ou soldadura por ondas. A soldadura manual é adequada para circuitos simples ou projectos pessoais, ao passo que a soldadura por onda é um processo automatizado tipicamente utilizado em montagem de PCB de alto volume. Na soldadura por onda, a placa PCBA com os componentes DIP no lugar e inspeccionada é passada através de um forno numa correia transportadora. A solda derretida é aplicada aos componentes PCB a altas temperaturas a partir da superfície inferior da placa.

Montagem em superfície (SMT)

SMT PCBA

A tecnologia de montagem em superfície é um método de montagem altamente eficiente e totalmente automatizado, utilizado para montar componentes de montagem em superfície mais pequenos. Em comparação com o método da tecnologia de orifícios passantes, a montagem SMT requer menos tempo e é altamente económica. A Processo de montagem SMT inclui três etapas.

O primeiro passo envolve a aplicação de pasta de solda. É utilizado um estêncil de aço inoxidável para aplicar a pasta de solda uniformemente nas almofadas. O espremedor de pasta de solda pode ser configurado para aplicar a quantidade adequada de pasta de solda. A placa de circuito impresso é então inspeccionada quanto à aplicação uniforme de pasta de solda antes de passar à etapa seguinte.

Na segunda etapa, é utilizada uma máquina automática de "pick-and-place" para colocar as peças de montagem em superfície na placa de circuito impresso. As coordenadas x-y de todos os componentes são fornecidas à máquina automatizada, que coloca com precisão as peças de montagem saliente na posição em que as pastas de soldadura já estão aplicadas.

O passo final consiste em passar a placa PCBA por um forno longo a cerca de 260°C para ser submetida a uma soldadura por refluxo. A temperatura elevada derrete a pasta de solda aplicada, criando uma ligação permanente entre as peças SMD e a PCBA.

Montagem mista

A montagem mista/híbrida é uma técnica de montagem que requer componentes SMD e DIP numa placa. Neste processo, os fabricantes de PCBA montam componentes mais pequenos e mais compactos Componentes SMD directamente na superfície da placa através de um montador. Uma vez concluído o processo de montagem SMT, a placa PCBA é então transferida para a oficina de montagem de orifícios, onde os fios do Componentes DIP são passados através dos orifícios da placa de circuito impresso e soldados ao outro lado, utilizando máquinas manuais ou automáticas. É de notar que, na montagem mista, a montagem avançada de remendos é normalmente utilizada para a montagem de encaixes.

A montagem de PCB de tecnologia mista pode ser um método mais económico e eficiente de montagem de produtos electrónicos, uma vez que permite a utilização de diferentes componentes, dependendo do seu tamanho, complexidade e funcionalidade. Por exemplo, a SMT pode ser utilizada para componentes mais pequenos e mais complexos que requerem um processamento de sinal de alta velocidade, enquanto a THT pode ser utilizada para componentes maiores e mais robustos que requerem uma maior capacidade de corrente ou resistência mecânica.

Esquema de montagem híbrida

Em comparação com os serviços de montagem SMT ou THT puros, os serviços híbridos Serviços de montagem de PCB exigir Fabricantes de PCBA para preparar um conjunto diferente de ferramentas e equipamento. Tanto a colocação como a inserção de componentes requerem máquinas específicas. Além disso, o processo de soldadura tem de ser cuidadosamente controlado para garantir que ambos os tipos de componentes são fixados de forma segura à placa PCBA.

Um desafio potencial da montagem de PCB de tecnologia mista é a necessidade de procedimentos mais complexos de controlo e inspecção da qualidade. Uma vez que estão a ser utilizados dois tipos diferentes de componentes, existe um maior risco de defeitos ou erros durante a montagem. Para reduzir este risco, os operadores devem inspeccionar e testar cuidadosamente a placa de circuito impresso para garantir que todos os componentes estão correctamente instalados e a funcionar correctamente.

Características da montagem híbrida de PCB

Vantagens

  • Funcionalidade melhorada: Uma placa PCBA é composta por duas partes, a placa nua e os componentes, e a principal função da placa nua é estabelecer ligações eléctricas entre os componentes. A tecnologia PCBA híbrida permite uma variedade de componentes, incluindo pequenos Chips IC para processamento de sinais de alta velocidade e condensadores, a serem integrados na placa. Ao reunir componentes com diferentes funções, o produto final pode ter um melhor desempenho e ser mais fiável.
  • Tamanho reduzido: Muitas aplicações electrónicas requerem dimensões reduzidas, sofisticação tecnológica ou redução de tamanho. O tamanho do invólucro é determinado pela complexidade da estrutura interna. A montagem híbrida é uma opção flexível para PCB médico ou electrónica portátil, uma vez que permite a montagem de componentes sem perda de espaço.
  • Relação custo-eficácia: A tecnologia PCBA híbrida combina dois métodos de montagem (SMT e THT), permitindo aos projectistas utilizar uma gama mais vasta de componentes sem limitações. Os projectistas podem escolher os componentes mais adequados com base na aplicação específica, e há mais alternativas disponíveis quando se enfrentam problemas de custos, resultando em poupanças no processo de fabrico e no produto final.
  • Melhoria da capacidade de fabrico: A mistura de componentes melhora a capacidade de fabrico dos produtos electrónicos. Os fabricantes podem tirar partido dos pontos fortes de cada tecnologia de montagem para optimizar o processo de fabrico. Por exemplo, durante a montagem em massa, o processo SMT automatizado pode acelerar a velocidade de montagem, enquanto a inserção manual pode reduzir o risco de falhas dispendiosas de componentes.
  • Compatibilidade com componentes antigos: Muitos componentes electrónicos mais antigos são concebidos para a montagem THT, mas a montagem híbrida permite que sejam utilizados com a montagem SMT mais avançada. A compatibilidade é especialmente importante para os fabricantes que precisam de se manter a par dos produtos ou componentes mais antigos. O serviço de montagem híbrida da FS Technology torna-o possível.

Desvantagens

  • Complexidade: A montagem de PCB híbrida é um método mais complexo que requer uma consideração cuidadosa de factores como a compatibilidade dos componentes, a montagem e a soldadura. O fluxo complexo do processo pode aumentar o risco de erros e defeitos durante o fabrico, levando a um impacto negativo na qualidade do produto e na rapidez de colocação no mercado.
  • Tempo de montagem: As aplicações complexas requerem vários métodos de montagem e a utilização de montagem híbrida com processos SMT e THT pode aumentar o tempo total de montagem. Uma vez que os processos SMT são normalmente mais rápidos do que os processos THT, a adição de componentes DIP pode não ser conducente a montagem rápida de placas de circuito impressoO resultado são prazos de entrega mais longos para o produto final.
  • Disponibilidade dos componentes: Devido à crescente utilização de componentes SMD em aplicações electrónicas, a aquisição de componentes DIP para montagem mista pode enfrentar algumas dificuldades em manter um equilíbrio entre a oferta e a procura. Isto pode exigir a aquisição de componentes específicos a vários fornecedores.
  • Custo de fabrico: Requer dois tipos de equipamento de montagem, o que pode aumentar o investimento de capital e, em última análise, conduzir a um aumento dos custos de fabrico. Estes custos são frequentemente transferidos para os clientes, afectando a relação custo-eficácia global do produto final.
  • Problemas de soldadura: A soldadura de componentes DIP é mais difícil, o que pode aumentar o risco de defeitos de soldadura, como juntas frias ou soldadura insuficiente. Estes defeitos podem ter um impacto negativo na qualidade e fiabilidade do produto.

Serviços de montagem de PCB mista da FS Technology

Na discussão anterior, explorámos as vantagens e características de diferentes métodos de montagem de PCB. Na tecnologia de montagem mista, observámos que pode ser complexa, exigente e levar a tempos de montagem mais longos. No entanto, no atual ambiente de aplicações electrónicas, temos de enfrentar estes desafios. Por conseguinte, é importante escolher um fabricante de PCBA fiável para lidar com estas complexidades. Tecnologia FS oferece várias vantagens:

  •     Sete linhas de montagem SMT/DIP para uma montagem rápida.
  •     Forte capacidades de aquisição de componentes para evitar problemas de compatibilidade de componentes.
  •     Uma equipa de design robusta que optimiza os seus esquemas de design.
  •     Serviços de valor acrescentado perfeitos para melhorar as receitas dos projectos.
  •     Equipamento de montagem avançado para garantir a qualidade do projecto.

Gostaríamos muito de ouvir a sua opinião