Hoy en día, la demanda de productos hechos a mano está por las nubes. La mayoría de las empresas no tienen suficiente mano de obra para completar los pedidos, por lo que recurren a ensambladores a domicilio. Esto les ayuda a competir con los fabricantes extranjeros y a reducir costes. Sin embargo, esta profesión no es para todo el mundo. Requiere ciertos rasgos de personalidad y requisitos físicos para ensamblar productos electrónicos.
Montar productos electrónicos en casa es relativamente sencillo, pero se necesitan algunas herramientas especializadas. Estas herramientas suelen venir con instrucciones de uso. También es esencial tener una buena destreza manual y una buena motricidad fina. El montaje de productos electrónicos requiere una mano fuerte, destreza manual y máxima coordinación.
Las placas de circuito impreso (PCB) son dispositivos que soportan y conectan los componentes eléctricos en casi toda la electrónica de consumo e industrial
Las placas de circuito impreso son una parte integral de muchos productos electrónicos. Aunque la mayoría de los usuarios no saben que están dentro de sus equipos, las PCB son vitales para el buen funcionamiento de los productos. También desempeñan un papel esencial en la industria manufacturera. Aunque el número de aplicaciones de las placas de circuito impreso es enorme, podemos dividirlas en unas pocas categorías en función de la industria.
Las placas de circuito impreso tienen varias formas, tamaños y materiales. Se componen de fibra de vidrio, epoxi compuesto u otro material. Constan de una sola capa, pero el hardware más avanzado puede tener varias capas.
Componentes comunes en una placa de circuito impreso
Un circuito impreso es una placa que contiene diferentes componentes electrónicos. El componente más común es la batería. Este componente da el voltaje al circuito y almacena la carga que utilizarán los teléfonos móviles. El otro componente común es el diodo emisor de luz, que también toma la carga de la batería.
Una placa de circuito impreso puede estar formada por un panel, varias placas más pequeñas o una grande. Las placas más pequeñas son difíciles de manipular para los equipos de manipulación automática de placas de circuito impreso, por lo que es esencial ensamblar estas placas como una sola placa grande. Esto también puede ahorrarle tiempo.
Algunos de los dispositivos más comunes que se encuentran en un ensamblaje electrónico de PCB incluyen resistencias, condensadores, diodos, transistores e inductores. Algunos proyectos de PCB electrónica de bricolaje requieren una combinación de estos dispositivos, mientras que otros sólo requieren uno. Por lo tanto, al crear un proyecto de PCB electrónica de bricolaje, es esencial entender la electrónica en una PCB para seleccionar los componentes adecuados para su proyecto.
Cómo ayuda la tecnología de montaje superficial a ensamblar componentes electrónicos
La tecnología de montaje superficial permite a los fabricantes montar componentes electrónicos en placas de circuito impreso con mayor eficacia y precisión que los métodos de orificios pasantes. Como resultado, la tecnología de montaje superficial tiene varias ventajas sobre la tecnología de agujeros pasantes, como una mayor densidad de montaje electrónico, menos puntos de soldadura y una menor tasa de defectos. Esta tecnología también reduce los costes de mano de obra y aumenta los índices de producción.
Los componentes de montaje superficial contienen menos cables. Son más pequeños que sus homólogos. Por ello, son ideales para la manipulación automatizada. Además, existen tamaños y formas de encapsulado estándar dentro de la industria electrónica, incluido el JEDEC, el principal organismo de normalización del sector. Al automatizar el proceso de inspección, los fabricantes pueden reducir el tiempo y los gastos de la inspección de los componentes electrónicos individuales.
Almohadillas con alivio térmico
El alivio térmico es una característica del diseño de PCB que ayuda a regular la capacidad de transferencia de calor de los productos electrónicos de PCB. Sin él, las placas de circuito impreso pueden sufrir puntos calientes localizados en los terminales de los componentes. La gestión térmica de las placas de circuito impreso implica el diseño de planos de potencia, la colocación de vías de trazado y el uso de almohadillas de alivio térmico.
El alivio térmico ayuda a que la placa de circuito impreso retenga el calor y puede ayudar a evitar fallos de soldadura. Sin el alivio térmico, las placas de circuito podrían experimentar una variedad de problemas de montaje electrónico. Por ejemplo, algunos pines no recibirían suficiente calor para soldar correctamente, y otras partes serían difíciles de desoldar durante el retrabajo. Por lo tanto, el alivio térmico es una parte clave del diseño de la placa de circuito, y el ingeniero de diseño debe entender sus directrices.
Pasta de soldar
Si alguna vez has querido fabricar tus productos electrónicos de PCB, te preguntarás cuáles son los pasos a seguir. El primer paso es preparar el montaje electrónico de la PCB. A continuación, hay que combinar varias piezas antes de soldar los dispositivos. A continuación, tendrás que calentar los componentes electrónicos lo suficiente como para fundir la soldadura y hacerla fluir a través de los agujeros hasta la parte superior de la PCB.
En primer lugar, necesitarás pasta de soldar. Se trata de una sustancia gris compuesta por pequeñas bolas de metal y aleaciones de estaño, 3% de plata y 0,05% de cobre. Funciona mezclando la soldadura con el fundente, una sustancia química que ayuda a que se funda y se adhiera a la superficie.
A continuación, necesitarás un soldador. Hay dos tipos de soldadores: manuales y de ola. En primer lugar, querrás comprar una que tenga un soldador especializado y un elemento calefactor lo suficientemente grande como para llegar a los componentes. A continuación, puedes empezar a soldar y montar los componentes electrónicos uno por uno.
Antes de empezar el montaje de los componentes electrónicos, tendrás que desembalar la placa de circuito impreso. Después, el técnico retirará las clavijas de sujeción de la placa de presión superior. La lámina de cobre restante formará las capas exteriores de la placa de circuito impreso.
Máscara de soldadura
Antes de montar una placa de circuito impreso, hay que conocer los componentes y sus funciones. Una PCB es una placa fabricada con un material laminado de epoxi reforzado con vidrio, normalmente de color verde, pero también puede ser de otros colores. Es lisa y contiene varios componentes electrónicos. El primer paso para crear una placa de circuito impreso es crear un esquema. Después, puedes tomar prestado un esquema ya diseñado o diseñar el tuyo propio con Cadsoft Eagle u otro software de diseño electrónico.
Una vez que tengas tu diseño, tienes que imprimir la capa interior de la placa de circuito impreso. Esto incluye la máscara de soldadura. Esta máscara de soldadura protege el cobre de la humedad atmosférica, que puede provocar cortocircuitos y oxidación. Este proceso variará ligeramente en función del tipo de soldadura que elijas.
A continuación, tendrás que soldar los componentes electrónicos. No es un proceso complejo, pero debes practicar la soldadura para obtener un resultado perfecto. Además, no olvides utilizar un multímetro para comprobar las conexiones; puedes utilizar una pistola desoldadora y alcohol isopropílico si es necesario.
Golpe de taladro
Si quiere fabricar sus productos electrónicos de PCB, es posible con las herramientas adecuadas. Un taladro con una broca de carburo es ideal para esta aplicación. Las brocas de carburo están hechas de acero de tungsteno y son ideales para placas de circuitos electrónicos, SMT, moldeado y aplicaciones de telecomunicaciones. Este tipo de broca es súper afilada y no se dobla fácilmente. Estas brocas también vienen en un estuche de plástico para proteger sus manos y su equipo.
Antes de taladrar la placa de circuito impreso, debe conocer los tamaños de broca recomendados. Necesitas un diámetro de broca de 0,3 mm o más que el componente que quieres instalar. Por ejemplo, un componente de 0,5 mm requiere agujeros de 0,8 mm. También es posible que desee invertir en un soporte de taladro vertical de calidad, que puede ayudarle a obtener el tamaño correcto de los agujeros.
Inspección del montaje electrónico
La inspección de los productos electrónicos de PCB es una parte importante del proceso de fabricación, ya que puede ayudar a detectar problemas en una fase temprana, reduciendo así los costes y los plazos de entrega. Los sistemas de inspección automatizados pueden detectar defectos superficiales, así como problemas de inclinación, desviación y coplanaridad. También pueden comprobar las placas de circuito impreso para determinar su conformidad con una norma.
La inspección manual consiste en comparar las trazas de la placa de circuito impreso con los documentos de diseño y verificar que las trazas cumplen los requisitos. Los tipos de defectos detectados durante la inspección manual dependen del tipo de placa y de los circuitos montados en ella.
La inspección visual también es esencial para garantizar que los productos de PCB no tengan defectos evidentes. La inspección visual tiene lugar después de muchos otros pasos en el proceso de montaje electrónico.
Pruebas de componentes electrónicos
Probar los productos electrónicos de PCB es una buena forma de conocer mejor los diferentes circuitos de su dispositivo. Si no tiene conocimientos de ingeniería eléctrica, puede contratar a un técnico profesional para que le ayude. Aunque los procesos de fabricación han mejorado a lo largo de los años, todavía hay margen de error. Si no estás seguro de la calidad de una placa de circuito impreso, hay varios métodos de bricolaje que puedes utilizar para comprobarla.
Uno de los primeros pasos es ensamblar los productos electrónicos para que sean compatibles con su diseño de placa de circuito impreso. Muchos productos electrónicos dependen de la placa de circuito impreso para conectar los componentes. Puede realizar las pruebas juntando dos o más placas electrónicas. Esta lista de comprobación también puede ahorrarle tiempo. Disponer de una lista de comprobación para su diseño de placa de circuito impreso puede ayudarle a ahorrar dinero al reducir el número de montajes completos que se tiran. Es un desperdicio de materiales y dinero enviar los montajes a escala real al vertedero.
Aplicaciones del montaje de PCB
Los servicios de montaje de placas de circuito impreso son necesarios para una gran variedad de industrias. Dependiendo de la aplicación, los diferentes montajes de PCB pueden tener diferentes requisitos. Por ejemplo, los ensamblajes de PCB pueden necesitar ser resistentes a las altas temperaturas, a la abrasión, a las vibraciones y a la manipulación brusca en industrias específicas.
Teléfonos y ordenadores
Las placas de circuito impreso se utilizan en una gran variedad de productos de electrónica de consumo. Pueden ser sencillas, con unos pocos componentes, o complejas, con muchas capas y múltiples interconexiones. A medida que los ordenadores y los teléfonos móviles se hacen más pequeños y potentes, las placas de circuito impreso son cada vez más difíciles de montar. Por ello, el montaje de placas de circuito impreso es una parte esencial de estos productos. Cada vez más, las placas de circuito impreso se utilizan también en equipos médicos.
La electrónica informática incluye ordenadores personales, de sobremesa, portátiles, para juegos y tabletas. Los electrodomésticos también dependen de las placas de circuito impreso. Televisores, despertadores, aparatos de aire acondicionado, microondas, cafeteras y otras piezas pequeñas utilizan PCB en sus circuitos. Del mismo modo, los equipos industriales de gran potencia utilizan PCB. Estas máquinas suelen estar sometidas a una manipulación brusca y a productos químicos agresivos.
Seguridad
Además de otras máquinas, los PCB también son necesarios para los sistemas de seguridad, los sistemas de alarma, las cerraduras electrónicas de las puertas y los sensores de movimiento. Además, las placas de circuito impreso se utilizan en muchos tipos de equipos de telecomunicaciones, como los amplificadores de alta frecuencia, los paneles de frecuencia y las plataformas de mezcla.
Aplicaciones en el sector de la automoción
Las aplicaciones de automoción del montaje de PCB implican el montaje de placas de circuito impreso. Estas placas de circuito son responsables de casi todo lo que hay dentro de los coches inteligentes, por lo que deben ser robustas y fáciles de reparar. Además, deben resistir el flujo alineado de los componentes, que es el movimiento de los componentes a través de las capas de una placa de circuito impreso. La longitud entre las capas de un PCB determina su resistencia.
Aplicaciones aeroespaciales
En el montaje de placas de circuito impreso en el sector aeroespacial, la pasta de soldadura se aplica con precisión a varios componentes. El proceso de aplicación utiliza plantillas, que garantizan que la pasta de soldadura se aplique en las posiciones correctas y no en un ángulo equivocado. El proceso de montaje está totalmente automatizado y utiliza máquinas robotizadas para garantizar la precisión y la exactitud.
Dispositivos médicos
La tecnología de PCB contribuye a mejorar la calidad de la atención médica. También ha facilitado el acceso a los servicios sanitarios y el pedido de medicamentos. También ha sido fundamental para la investigación médica, ya que permite a los investigadores recopilar información y desarrollar nuevos medicamentos con mayor rapidez. Los dispositivos médicos son un excelente ejemplo de esta tecnología en funcionamiento.
Elección de fábricas de montaje de placas de circuito impreso
Las fábricas de ensamblaje de PCB son instalaciones más grandes que fabrican y ensamblan placas de circuitos para la electrónica. El proceso es bastante sencillo e incluye varios pasos manuales y automatizados. Comienza con el montaje del material base, o sustrato de PCB.
Las fábricas de montaje de placas de circuito impreso también pueden ofrecer una serie de servicios de valor añadido. Por ejemplo, una empresa especializada en el montaje de placas de circuito impreso con orificios pasantes cuenta con técnicos bien formados. El equipo utiliza equipos especializados para realizar tareas como la inserción automática de componentes axiales y la soldadura de doble onda. Puede ofrecer servicios de valor añadido como el tratamiento de superficies, el etiquetado y el revestimiento de conformidad.
