¿Cuál es el proceso de montaje electrónico?

El proceso de ensamblaje electrónico es un procedimiento sistemático y de varios pasos que transforma los componentes electrónicos individuales en un conjunto funcional de placa de circuito impreso (PCB), que luego puede integrarse en dispositivos electrónicos de mayor tamaño. He aquí un desglose detallado de los pasos clave del ensamblaje electrónico:

1. Preparación de componentes y PCB

• Adquisición de componentes: Los componentes electrónicos como resistencias, condensadores, circuitos integrados (CI), diodos, transistores, conectores y otros componentes pasivos y activos se obtienen de los proveedores. Estos componentes deben cumplir las especificaciones indicadas en los documentos de diseño.
• Fabricación de PCB: La placa de circuito impreso se fabrica de acuerdo con el esquema de diseño, que incluye la colocación de pistas conductoras, almohadillas y vías. La placa de circuito impreso puede ser de una cara, de dos caras o de varias capas, en función de la complejidad del circuito.
• Inspección y limpieza: Tanto los componentes como la placa de circuito impreso se inspeccionan en busca de defectos y se limpian para eliminar cualquier contaminante que pudiera interferir en el proceso de montaje o afectar a la fiabilidad del producto final.

2. Colocación de componentes

• Colocación manual: Para producciones de bajo volumen o prototipos, los componentes pueden colocarse manualmente utilizando pinzas u otras herramientas manuales. Este método requiere mucho tiempo, pero permite una mayor flexibilidad a la hora de manipular componentes delicados o de forma irregular.
• Colocación automatizada (máquinas "pick and place"): Para la producción de grandes volúmenes, se utilizan máquinas automáticas de pick-and-place para colocar componentes en la placa de circuito impreso con precisión y rapidez. Estas máquinas utilizan sistemas de visión para garantizar una colocación precisa y pueden manejar una amplia gama de tamaños y formas de componentes.

3. Soldadura

• Soldadura por ola: Este método se utiliza normalmente para componentes con orificios pasantes. La placa de circuito impreso se pasa por encima de una ola de soldadura fundida, que moja los cables y terminales expuestos, creando una conexión eléctrica fiable.
• Soldadura reflow: Este método se utiliza para componentes de tecnología de montaje en superficie (SMT). Se aplica una pasta de soldadura a las almohadillas de la placa de circuito impreso antes de colocar los componentes. A continuación, el conjunto se calienta en un horno de reflujo, lo que hace que la pasta de soldadura se funda y forme juntas de soldadura entre los componentes y la placa de circuito impreso.
• Soldadura selectiva: Para montajes con una mezcla de componentes pasantes y SMT, o para componentes que no pueden soportar las altas temperaturas de la soldadura por reflujo, puede utilizarse la soldadura selectiva. Este método consiste en aplicar soldadura sólo en zonas específicas de la placa de circuito impreso utilizando un soldador o un láser.

4. Inspección

• Inspección visual: Tras la soldadura, el conjunto se inspecciona visualmente para detectar cualquier defecto evidente, como componentes que falten, colocación incorrecta o puentes de soldadura (conexiones no intencionadas entre almohadillas adyacentes).
• Inspección óptica automatizada (AOI): Los sistemas AOI utilizan cámaras y software de procesamiento de imágenes para detectar automáticamente defectos que pueden no ser visibles a simple vista. Estos sistemas pueden inspeccionar rápidamente grandes volúmenes de ensamblajes con gran precisión.
• Inspección por rayos X: En los ensamblajes con juntas ocultas, como los conjuntos de rejilla de bolas (BGA), la inspección por rayos X puede utilizarse para verificar la calidad de las juntas de soldadura sin dañar el ensamblaje.

5. Pruebas

• Pruebas en circuito (ICT): La TIC consiste en utilizar un dispositivo de cama de clavos para establecer contacto eléctrico con puntos específicos de la placa de circuito impreso y comprobar si hay circuitos abiertos, cortocircuitos y valores de los componentes. Esta prueba garantiza que el conjunto cumple las especificaciones eléctricas indicadas en el diseño.
• Pruebas funcionales: Las pruebas funcionales verifican que la placa de circuito impreso ensamblada realiza correctamente las funciones previstas. Esto puede implicar la aplicación de señales de entrada y la medición de las respuestas de salida, o la conexión del conjunto a un sistema mayor para realizar pruebas de integración.
• Pruebas medioambientales: En algunos casos, el conjunto puede someterse a pruebas ambientales, como ciclos de temperatura, pruebas de humedad o pruebas de vibración, para garantizar su fiabilidad en condiciones reales.

6. Montaje final y embalaje

• Integración: La placa de circuito impreso ensamblada puede integrarse en un sistema o producto mayor, como un ordenador, un smartphone o una unidad de control industrial. Este paso implica conectar la placa de circuito impreso a otros componentes, como pantallas, fuentes de alimentación y carcasas.
• Embalaje: El producto final se envasa para su envío y distribución. El envasado puede incluir materiales protectores para evitar daños durante el tránsito, así como etiquetado y documentación para proporcionar información sobre el producto y su uso.