¿En qué etapas se encuentran las técnicas de montaje en masa de PCB?

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Hay un espectro de cómo se ensamblan los PCB.

1) Haga que un humano escoja todas las partes, las suelte todas a mano y las revise todas a ojo. Bajo costo de entrada. Bueno para trabajos de alto volumen de mezcla alta. El montaje en superficie es difícil / imposible, dependiendo del paquete.

N) Una máquina pick-and-place, soldadura por ola y verificación óptica automatizada. Equipo muy caro. Solo rentable a altos volúmenes, al menos 100+. El orificio pasante es difícil / imposible para algunas máquinas pick-and-place.

¿Qué hay en el medio? Hornos de reflujo? Dispensadores de pasta de soldadura automatizados? ¿Algún tipo de sistema automático de despacho de piezas que se encuentre entre una pared llena de contenedores y una máquina de recoger y colocar? ¿Cosas que no he imaginado?

La pregunta más importante es esta: ¿qué pasos se pueden tomar para aumentar la eficiencia de una operación completamente de soldadura manual? ¿En qué etapas puede una operación de este tipo hacer la transición de una producción completamente soldada a mano a una producción totalmente automatizada? ¿Y cuál es el rango de costo en el equipo involucrado?

    
pregunta Stephen Collings

2 respuestas

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Usted ciertamente puede soldar a mano hasta partes "0402" con soldadura de hebra y una broca de cincel adecuadamente angosta: aplique fundente, coloque una pieza, obtenga un cordón de soldadura del tamaño de una almohadilla en la plancha, aplíquelo en un extremo de la pieza mientras sujeta la pieza con pinzas, aplique más soldadura en la plancha y haga el otro extremo.

Una lupa montada en la cabeza te ayudará a ver lo que estás haciendo a esa escala.

La siguiente etapa de limpieza es aplicar a mano la pasta de soldadura a las almohadillas antes de colocar las piezas. La pasta es un poco pegajosa e incluye flujo, por lo que obtiene mejores juntas y menos riesgo de que la pieza no se vuelva a ver.

Si su ejecución es más que unos pocos, obtenga una máscara de soldadura de soldadura que convierta la aplicación de la pasta en una sola acción: alinee un panel de PCB, limpie y elimine.

Una vez que estés usando pasta, puedes considerar el reflujo. El reflujo de ambos lados (uno después del otro, ¡no los dos a la vez!) Puede ser complicado ya que necesita asegurarse de que los componentes de la parte inferior no se caigan.

La siguiente etapa es ir a recoger y colocar; hay personas que realizan actividades caseras o caseras, a veces con equipos de segunda mano. La soldadura real sigue siendo la máscara y el horno de reflujo.

La etapa final es comprar la línea totalmente automatizada como una sola unidad: las tablas van en un extremo, los rollos de componentes en el lateral, las tablas terminadas se terminan con una inspección automática. Vale la pena si puedes mantenerlo ocupado.

También he visto la soldadura por onda parcial utilizada para agregar partes de TH a las placas SMT. Esto involucró plantillas de producción adicionales para mantener las partes de TH en su lugar y proteger las áreas de la placa de la soldadura por ola.

    
respondido por el pjc50
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Como dijo Olin, SMT es normalmente más fácil que TH. Puedo soldar partes de SMT mucho mejor y más rápido (excepto para QFN y BGA, para las cuales no tengo herramientas).

Gran parte del resto de su pregunta depende en gran medida de la situación y la opinión. Permítame darle algunos puntos de datos aleatorios para que los considere:

  • La empresa con la que trabajo tiene tres líneas de ensamblaje de PCB. Para los prototipos a menudo ejecutamos aproximadamente 12 PCB en un lote. Pero tenemos una línea de ensamblaje que llamamos nuestra línea "Construir para ordenar", en la cual los productos solo se construyen una vez que se ordenan al cliente. Esa línea está configurada para ser económica simplemente ejecutando un lote de una PCB SIMPLE.
  • El funcionamiento de prototipo en algunas líneas de ensamblaje se considera un ensayo en seco para la producción. Por lo tanto, incluso si esa serie de tableros no es rentable en el corto plazo, aún debe hacerse para asegurarse de que la línea de ensamblaje esté correctamente configurada para la producción en volumen de ese tablón.
  • Los hornos de reflujo son el método preferido para soldar piezas SMT. Se prefería la soldadura por ola para las partes TH. Pero cada vez es más popular deshacerse de las máquinas de soldadura por ola y hacer partes de TH en un horno de reflujo. Esto se hace colocando suficiente pasta en el agujero.
  • La soldadura manual, incluso en producción en volumen, a veces se requiere para piezas difíciles. Cuando esto ocurre, las otras partes normalmente se sueldan utilizando las máquinas y solo las partes difíciles se sueldan a mano. Un ejemplo de esto podría ser un inductor grande que está justo al lado de un BGA. Podría llevar mucho calor soldar adecuadamente el inductor en un horno, suficiente calor para dañar el BGA. En ese caso, el inductor se rellena a mano.
  • Los costos de una línea de ensamblaje de SMT de nivel profesional varían según la velocidad, el volumen, la precisión (para piezas pequeñas), etc. Supongo que podría hacerlo por tan solo US $ 100k, pero de $ 500k a más de $ 1. Millones no es infrecuente. Los lugares que hacen muchos BGA generalmente tienen una máquina de rayos X que podría costar $ 750k por sí sola.
  • La mayoría de las máquinas pick and place están separadas en máquinas TH y SMT. Estoy seguro de que hay algo por ahí que puede hacer ambas cosas, pero no he visto ninguna. Si desea hacer ambas cosas, necesita dos máquinas.
  • La mejor manera de mejorar la eficiencia de la soldadura manual es no hacerlo. ¡En serio! O para organizar las cosas en un país con mano de obra muy barata.

Los diferentes niveles de ensamblaje son aproximadamente esto:

  1. Montar a mano un circuito en la placa de perf. Útil para hacer UNA unidad, nunca.
  2. Tener el material de EE un PCB a mano. Útil para 1 o 2 unidades.
  3. Haga que un técnico rellene un PCB con la mano. Útil para 1 a 20 unidades, dependiendo del número de partes y la complejidad.
  4. Rellene algunas partes con la mano, otras con la máquina. Sólo es útil si no puedes hacerlo todo por máquina.
  5. Hazlo todo por máquina. Útil para 1 a 1,000,000+, dependiendo de la complejidad del circuito y la configuración de fábrica.

Es difícil generalizar sobre los métodos de ensamblaje y la rentabilidad sin tener en cuenta la fábrica / empresa que realizará el ensamblaje.

    
respondido por el user3624

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