En este artículo veremos brevemente información relacionada con el montaje de las PCB. Primero presentaremos el mercado de los EMS y después definiremos lo que es una PCB, resaltando su importancia. También encontrará información sobre los procesos de soldadura y por qué el N2 es esencial en ellos.
Para comprender mejor la importancia de la fabricación de placas de circuitos impresos (PCB) en el creciente mercado de los servicios de fabricación de componentes electrónicos (EMS), hemos creado una serie de artículos sobre los siguientes temas relacionados con el montaje de las PCB.
● Conceptos básicos del montaje y la soldadura de PCB
● El mercado de los servicios de fabricación de componentes electrónicos
● Motivos por los que el nitrógeno (N2) es fundamental para el montaje de PCB
● N2 frente a aire (oxígeno) en el montaje de PCB
● Costes de la generación de N2 in situ y beneficios de sostenibilidad para el montaje de PCB
Siga leyendo para obtener más información.
Mercado de los servicios de fabricación de componentes electrónicos (EMS)
El mercado de los EMS está formado por empresas que fabrican componentes para fabricantes de equipos originales (OEM), entre los que figuran empresas de informática, electrónica, aeroespacial y defensa, medicina y sanidad, automoción, fabricación de semiconductores, robótica, agricultura y producción de energía.
Un área de gran demanda para los proveedores de EMS es el sector de los vehículos eléctricos. Cuando un OEM, como sería el caso de un fabricante de automóviles, utiliza una empresa EMS, puede centrarse en el montaje y el desarrollo general del vehículo. El OEM también debe asegurarse de que todas las piezas encajen a la perfección.
Por supuesto, las PCB desempeñan un papel fundamental en el mercado de los EMS. Los vehículos eléctricos, en particular, necesitan PCB avanzadas para funcionar, además de otros equipos relacionados, como las estaciones de carga. Encontrará más información sobre el mercado de los EMS en nuestra WIKI.
¿Qué es una PCB?
Una placa de circuito impreso o PCB está fabricada con un material aislante, como fibra de vidrio o plástico, y contiene vías conductoras. Antes de su uso, la placa se estarce y se corta a medida. Después se añade pasta de soldadura para montar los componentes antes de proceder a soldarlos.
Normalmente, las piezas se fijan mediante la tecnología de orificios pasantes (THT), pero ahora se está utilizando más la tecnología de montaje en superficie (SMT). Durante las operaciones de soldadura, se utiliza N2 debido a su naturaleza inerte y a su bajo nivel de oxidación. Todos estos beneficios, entre otros, se explican en nuestro artículo relacionado.
Procesos de soldadura para la fabricación de placas de circuito impreso
Normalmente se utilizan tres métodos de soldadura: por ola, por reflujo y selectiva. En el montaje de PCB, se suele utilizar más la soldadura por ola y por reflujo. El proceso correcto dependerá de si se utiliza THT o SMT. La soldadura por ola se utiliza principalmente para THT, mientras que la soldadura por reflujo es la mejor para SMT.
Al comparar la soldadura por ola con la soldadura por reflujo, es importante saber que la soldadura por reflujo requiere un proceso de endurecimiento en un horno a unos 250 °C, ya que es necesario fijarla después de su aplicación. En la soldadura por ola, la placa se pasa por un baño de soldadura para fijar los componentes metálicos.
La soldadura selectiva también se puede aplicar a las PCB con THT. Es un método similar al de la soldadura por ola, aunque es menos económico y rápido que la soldadura por ola. La soldadura selectiva es más precisa y ofrece una mejor humectación. Básicamente, proporciona las ventajas de la soldadura manual mediante un proceso automatizado y se utiliza en las PCB con THT.
Sin embargo, la tecnología SMT se está convirtiendo en el tipo preferido debido a sus ventajas. Entre ellas se incluye la capacidad para diseñar PCB más compactas y con circuitos más cortos, lo que permite realizar conexiones más rápidas. Encontrará una explicación de las diferencias entre THT y SMT aquí.
El nitrógeno es esencial para el proceso de montaje de PCB
El N2 es el gas preferido para el montaje de PCB debido a sus propiedades de humectación y bajo contenido de óxidos, las cuales garantizan un flujo de soldadura más fluido y conexiones más sólidas con las almohadillas de las PCB y los cables de los componentes. Es importante asegurarse de que el flujo sea el correcto para el tipo de soldadura. Además, el N2 también genera menos escoria.
¿Por qué generar N2 in situ?
Hay dos formas de obtener N2: puede generarlo in situ o utilizar un servicio de entrega. Con un generador de nitrógeno, siempre dispondrá del gas que necesite. Además, reducirá las emisiones de carbono porque no requiere transporte.
Aunque los generadores de nitrógeno conllevan unos costes iniciales que incluyen la compra del compresor de aire, el propio generador, los equipos de tratamiento del aire (secadores y filtros) y el almacenamiento del aire y el N2, normalmente se amortizan solos. También hay skids de N2 "todo en uno" que contienen todo lo necesario para empezar.
Al invertir en un compresor de aire para el montaje de PCB, se puede optar por equipos con inyección de aceite. Contar con los equipos de tratamiento del aire adecuados puede mejorar la calidad del aire hasta un nivel suficiente para las pequeñas y medianas empresas que se dedican al montaje de PCB. Para la soldadura, también conviene utilizar un generador con tecnología de adsorción por cambio de presión (PSA) que pueda suministrar la pureza correcta (puede ser muy alta), adaptada a su proceso.
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