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Montagem e soldagem de PCBs

para o mercado de serviços de fabricação eletrônica

Este artigo abordará brevemente as informações relacionadas à montagem de PCBs. Primeiro, apresentaremos o mercado de EMS e, em seguida, definiremos uma placa de circuito impresso, relacionando sua importância. Você também encontrará informações sobre o processo de soldagem e por que o N2 é essencial.

 

Para entender melhor a importância da fabricação de placas de circuito impresso (PCBs) no crescente mercado de serviços de fabricação eletrônica (EMS), também criamos uma série de artigos. Eles entram em detalhes sobre os seguintes tópicos relacionados à montagem de PCBs.

Continue lendo para saber mais.

 

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Mercado de serviços de fabricação eletrônica (EMS)

Em poucas palavras, o mercado de EMS é composto por empresas que produzem componentes para fabricantes de equipamentos originais (OEMs). Esses OEMs incluem empresas de informática, eletrônicos, aeroespacial e de defesa, de medicina e saúde, automotivas, de fabricação de semicondutores, robótica, agrícola e produção de energia.

 

Uma área de grande demanda por fornecedores de EMS é a indústria de veículos elétricos (EV). Quando um OEM, como uma fabricante automotiva, usa uma empresa de EMS, ele pode se concentrar na montagem e no desenvolvimento geral do carro. O OEM também garante que todas as peças se encaixem perfeitamente.

 

Obviamente, as PCBs desempenham um papel importante no mercado de EMS. Os EVs, em particular, dependem de PCBs avançadas para funcionar, bem como de equipamentos relacionados, como estações de carregamento. Você pode ler mais sobre o mercado de EMS em nossa WIKI relacionada.

 

O que é uma PCB?

Uma placa de circuito impresso ou PCB é feita de material isolante, como fibra de vidro ou plástico. Além disso, ela contém vias condutoras. Antes do uso, a placa é gravada e cortada no tamanho certo. A pasta de solda é então adicionada para montar os componentes antes da soldagem.

 

Normalmente, as peças eram fixadas com a tecnologia de furo passante (THT), mas agora a tecnologia de montagem em superfície (SMT) está se tornando a norma. Durante a soldagem, o N2 é usado devido à sua natureza inerte e aos baixos níveis de óxidos. Esse, entre outros benefícios, é discutido em nosso artigo relacionado.

Alguém usa um tablet para criar um projeto de placa de circuito impresso

Processos de soldagem para fabricação de placas de circuito impresso

Há três métodos comumente usados para soldagem. São eles: soldagem por onda, refluxo e seletiva. Quando se discute a montagem de PCBs, os tipos por onda e refluxo são os mais comuns. O processo correto dependerá do uso de THT ou SMT. A soldagem por onda é usada principalmente para THT, enquanto a soldagem por refluxo é melhor para SMT. 

 

Ao comparar a soldagem por onda com a soldagem por refluxo, é importante entender que o refluxo envolve um processo de endurecimento em um forno a cerca de 250 °C. Isso ocorre porque a solda precisa ser endurecida após ser aplicada. Com a soldagem por onda, a placa é passada sobre um banho de solda para fixar os componentes metálicos.

 

Vale a pena mencionar que a solda seletiva também pode ser aplicada a uma PCB com THT. Isso ocorre porque seu método é semelhante ao da soldagem por onda. Dito isso, é menos econômico e rápido do que a soldagem por onda. A soldagem seletiva é mais precisa e permite um melhor umedecimento. Essencialmente, ela oferece os benefícios da soldagem manual por meio de um processo automatizado e é necessária para PCBs THT.

 

Com as informações acima, vale a pena ressaltar que o SMT está se tornando o tipo preferido devido às suas vantagens. Entre elas está a capacidade de projetar PCBs mais compactas com circuitos mais curtos. Esse último permite conexões mais rápidas. Abordaremos as diferenças entre THT e SMT mais adiante aqui.

 

O nitrogênio é essencial para o processo de montagem de PCBs

O N2 é preferido para a montagem de PCBs devido às suas propriedades de baixo óxido e baixo umedecimento. Esse último garante um fluxo de solda mais suave e ligações mais fortes com as almofadas de PCBs e os condutores dos componentes. Com isso, você deve se certificar de combinar o fluxo correto com o tipo de solda. O N2 também produz menos ganga.

O N2 reduz a formação de óxido

O óxido é um composto de oxigênio que impede ou dificulta o umedecimento da solda na PCB. Ele também pode causar corrosão. Embora o óxido não possa ser totalmente evitado, o N2 reduz seu impacto. Os óxidos de superfície devem ser removidos com fluxos antes do processo de soldagem.

Uma tensão de superfície mais baixa significa que a solda flui melhor

Para garantir que a solda flua exatamente onde é necessária, é bom ter uma tensão superficial desejada. Isso é mais fácil com o N2 do que com o ar (e o oxigênio que ele contém). O N2 permite um melhor umedecimento das almofadas SMD e uma melhor penetração dos furos metalizados e de passagem nas PCBs durante a montagem THT. Um fluxo melhor também significa que é necessário menos retrabalho.

N2 resulta em menos ganga

Ganga é uma camada de óxido que se forma na solda líquida, especialmente nas máquinas. Isso geralmente ocorre quando há grandes quantidades de estanho líquido. Por exemplo, na soldagem por onda e na soldagem seletiva. A ganga parece escória, mas nada mais é do que estanho oxidado. Quanto menos ganga for produzida, menor será a necessidade de manutenção.

Por que a geração de N2 no local

Há duas maneiras principais de receber N2: você pode usar a geração no local ou usar um serviço de entrega. Com um gerador de nitrogênio, você sempre terá gás prontamente disponível quando necessário. Além disso, ele reduz as emissões de carbono porque não é necessário transporte. 

 

Leia mais sobre os benefícios da geração de nitrogênio no local para a montagem de PCBs

 

Embora haja custos iniciais envolvidos com um sistema gerador de nitrogênio, incluindo a compra do compressor de ar, o gerador em si, o equipamento de tratamento de ar (secadores e filtros) e o armazenamento de ar e N2, ele geralmente se paga sozinho. Há também bases de Ncompletas que contêm tudo o que você precisa para começar.

 

Ao investir em um compressor de ar para montagem de PCBs, é possível usar equipamentos com injeção de óleo. Isso ocorre porque o equipamento de tratamento de ar correto pode melhorar a qualidade do ar em um nível suficiente para empresas de PCB de pequeno e médio porte. Para a soldagem, você também deve procurar um gerador com tecnologia de adsorção por oscilação de pressão (PSA), que pode fornecer a pureza correta (até uma pureza muito alta), adaptada ao seu processo.

Gerador de azoto
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