Desarrollo del proyecto PCBA del rastreador GPS

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El primer paso del ensamblaje de PCB es aplicar una pasta de soldadura a la placa. Este proceso es como serigrafiar una camisa, excepto que en lugar de una máscara, se coloca una plantilla delgada de acero inoxidable sobre la placa de circuito impreso. Esto permite que los ensambladores apliquen soldadura en pasta solo a ciertas partes de la posible placa de circuito impreso. Estas partes son donde se colocarán los componentes en la PCB terminada.

Después de aplicar la soldadura en pasta a la placa de circuito impreso, el proceso de PCBA pasa a la máquina de selección y colocación, un dispositivo robótico coloca los componentes de montaje en superficie, o SMD, en una placa de circuito impreso preparada. Los SMD representan la mayoría de los componentes que no son conectores en las PCB hoy en día. Estos SMD luego se sueldan en la superficie de la placa en el siguiente paso del proceso de PCBA.

Tradicionalmente, este era un proceso manual realizado con un par de pinzas, en el que los ensambladores tenían que recoger y colocar los componentes a mano. En estos días, afortunadamente, este paso es un proceso automatizado entre los fabricantes de PCB. Este cambio ocurrió en gran parte porque las máquinas tienden a ser más precisas y consistentes que los humanos. Si bien los humanos pueden trabajar rápidamente, la fatiga y la vista cansada tienden a aparecer después de unas pocas horas de trabajo con componentes tan pequeños. Las máquinas trabajan las 24 horas del día sin tal fatiga.

Una vez que la pasta de soldadura y los componentes de montaje en superficie estén en su lugar, deben permanecer allí. Esto significa que la soldadura en pasta debe solidificarse y adherir los componentes a la placa. El ensamblaje de PCB logra esto a través de un proceso llamado "reflujo".

Una vez que concluye el proceso de selección y colocación, la placa PCB se transfiere a una cinta transportadora. Esta cinta transportadora se mueve a través de un gran horno de reflujo, que es algo así como un horno de pizza comercial. Este horno consta de una serie de calentadores que calientan gradualmente la placa a temperaturas de alrededor de 250 grados centígrados o 480 grados Fahrenheit. Esto es lo suficientemente caliente como para derretir la soldadura en la pasta de soldadura.

Una vez que los componentes de montaje en superficie se sueldan en su lugar después del proceso de reflujo, lo que no significa que se complete la PCBA y se debe probar la funcionalidad de la placa ensamblada. A menudo, el movimiento durante el proceso de reflujo dará como resultado una conexión de mala calidad o una falta total de conexión. Los cortocircuitos también son un efecto secundario común de este movimiento, ya que los componentes fuera de lugar a veces pueden conectar partes del circuito que no deberían conectarse.

Según el tipo de placa bajo PCBA, la placa puede incluir una variedad de componentes más allá de los SMD habituales. Estos incluyen componentes de orificio pasante enchapados o componentes PTH.

Una vez finalizado el paso de soldadura del proceso de PCBA, una inspección final probará la funcionalidad de la PCB. Esta inspección se conoce como "prueba funcional". La prueba pone la PCB a prueba, simulando las circunstancias normales en las que operará la PCB. En esta prueba, las señales de energía y simuladas pasan a través de la PCB mientras los probadores monitorean las características eléctricas de la PCB.