Qual é o processo de montagem eletrónica?

O processo de montagem eletrónica é um procedimento sistemático e de várias etapas que transforma componentes electrónicos individuais num conjunto funcional de placas de circuito impresso (PCB), que pode depois ser integrado em dispositivos electrónicos de maiores dimensões. Segue-se uma descrição detalhada das principais etapas envolvidas na montagem eletrónica:

1. Preparação de componentes e PCB

• Aquisição de componentes: Os componentes electrónicos, tais como resistências, condensadores, circuitos integrados (CI), díodos, transístores, conectores e outros componentes passivos e activos, são adquiridos a fornecedores. Estes componentes devem estar em conformidade com as especificações definidas nos documentos de projeto.
• Fabrico de PCB: A placa de circuito impresso é fabricada de acordo com o esquema do projeto, que inclui a colocação de traços condutores, almofadas e vias. A placa de circuito impresso pode ser de uma face, de duas faces ou de várias camadas, consoante a complexidade do circuito.
• Inspeção e limpeza: Os componentes e a placa de circuito impresso são inspeccionados quanto a defeitos e limpos para remover quaisquer contaminantes que possam interferir com o processo de montagem ou afetar a fiabilidade do produto final.

2. Colocação de componentes

• Colocação manual: Para produção de baixo volume ou protótipos, os componentes podem ser colocados manualmente utilizando pinças ou outras ferramentas manuais. Este método é moroso mas permite uma maior flexibilidade no manuseamento de componentes delicados ou com formas irregulares.
• Colocação automatizada (máquinas Pick-and-Place): Para uma produção de grande volume, são utilizadas máquinas automáticas de recolha e colocação para colocar com precisão e rapidez os componentes na placa de circuito impresso. Estas máquinas utilizam sistemas de visão para garantir uma colocação precisa e podem lidar com uma vasta gama de tamanhos e formas de componentes.

3. Soldadura

• Soldadura por onda: Este método é normalmente utilizado para componentes com orifícios de passagem. A placa de circuito impresso é passada por cima de uma onda de solda derretida, que molha os cabos e as almofadas expostos, criando uma ligação eléctrica fiável.
• Soldadura por Refluxo: Este método é utilizado para componentes de tecnologia de montagem em superfície (SMT). É aplicada uma pasta de solda nas placas de circuito impresso antes da colocação dos componentes. O conjunto é então aquecido num forno de refluxo, fazendo com que a pasta de solda derreta e forme juntas de solda entre os componentes e a PCB.
• Soldadura selectiva: Para montagens com uma mistura de componentes de orifício passante e SMT, ou para componentes que não podem suportar as altas temperaturas da soldadura por refluxo, pode ser utilizada a soldadura selectiva. Este método envolve a aplicação de solda apenas em áreas específicas da placa de circuito impresso, utilizando um ferro de soldar ou um laser.

4. Inspeção

• Inspeção visual: Após a soldadura, o conjunto é inspeccionado visualmente para detetar quaisquer defeitos óbvios, tais como componentes em falta, colocação incorrecta ou pontes de soldadura (ligações não intencionais entre placas adjacentes).
• Inspeção ótica automatizada (AOI): Os sistemas AOI utilizam câmaras e software de processamento de imagem para detetar automaticamente defeitos que podem não ser visíveis a olho nu. Estes sistemas podem inspecionar rapidamente grandes volumes de conjuntos com elevada precisão.
• Inspeção por raios X: No caso de conjuntos com juntas ocultas, tais como conjuntos de grelhas esféricas (BGA), a inspeção por raios X pode ser utilizada para verificar a qualidade das juntas de soldadura sem danificar o conjunto.

5. Ensaios

• Ensaios em circuito (ICT): O ICT envolve a utilização de um dispositivo de fixação de cama de pregos para fazer contacto elétrico com pontos específicos do PCB e testar circuitos abertos, curtos-circuitos e valores de componentes. Este teste garante que a montagem cumpre as especificações eléctricas definidas no projeto.
• Testes funcionais: Os testes funcionais verificam se a placa de circuito impresso montada desempenha corretamente as funções pretendidas. Isto pode envolver a aplicação de sinais de entrada e a medição das respostas de saída, ou a ligação do conjunto a um sistema maior para testes de integração.
• Ensaios ambientais: Nalguns casos, o conjunto pode ser submetido a testes ambientais, como ciclos de temperatura, testes de humidade ou testes de vibração, para garantir a sua fiabilidade em condições reais.

6. Montagem final e embalagem

• Integração: A placa de circuito impresso montada pode ser integrada num sistema ou produto de maiores dimensões, como um computador, um smartphone ou uma unidade de controlo industrial. Este passo envolve a ligação da PCB a outros componentes, como ecrãs, fontes de alimentação e caixas.
• Embalagem: O produto final é embalado para expedição e distribuição. A embalagem pode incluir materiais de proteção para evitar danos durante o transporte, bem como rotulagem e documentação para fornecer informações sobre o produto e a sua utilização.