Este blogue apresenta-lhe os principais factores nas linhas SMT de tecnologia mista, desde o fluxo do processo e as opções de soldadura THT até à DFM, inspeção e manuseamento de materiais.
Quando se mistura SMT e THT na mesma placa de circuito impresso, a linha pode funcionar muito bem. Ou pode ser uma dor de cabeça diária. A diferença está na forma como se planeia o processo, a disposição e até o hardware em torno da linha.
Vamos analisar os pontos-chave passo a passo, com uma reflexão real sobre o chão de fábrica e não apenas com teoria.
Antes de falar de máquinas, alimentadores ou fornos, é necessário fazer uma pergunta simples:
Porque é que este produto precisa de tecnologia mista?
Razões típicas:
Cenários comuns:
Se fornece hardware para a venda a retalho de produtos alimentares ou para armazéns frigoríficos, vê isto todos os dias. A placa de circuito impresso fica ao lado de prateleiras de arame para frigoríficos comerciais e grelha de arame para frigoríficos comerciais, A tecnologia SMT é um dos principais factores de sucesso, num local húmido, frio e por vezes sujo. É por isso que a combinação da velocidade SMT e da resistência THT é importante.
Principais conclusões: bloquear primeiro os requisitos do produto, e, em seguida, conceber a linha mista em torno deles.
Quando se conhece o produto, planeia-se o fluxo. Um processo SMT típico de tecnologia mista para placas de dupla face tem o seguinte aspeto:
Aqui está uma vista simples que pode colocar nas suas notas:
| Etapa | Fase do processo | Principal risco em caso de erro |
|---|---|---|
| 1 | Impressão de pasta de solda | Volume de pasta insuficiente / extra |
| 2 | Colocação de SMT | Inclinação, rotação incorrecta, peça em falta |
| 3 | Soldadura por refluxo (SMT) | Tombamento, vazios, juntas frias |
| 4 | AOI após refusão | Defeitos escapados para as fases seguintes |
| 5-6 | Colagem do segundo lado + colocação | Peças que caem na segunda refusão |
| 7 | Segunda refusão | Sobreaquecimento de componentes sensíveis |
| 8 | AOI em ambos os lados | Chamadas falsas, defeitos falhados |
| 9 | Inserção de THT (manual / automática) | Pistas tortas, buraco errado, confusões |
| 10 | Soldadura THT (ondulada / selectiva) | Pontes, enchimento insuficiente de buracos |
| 11 | Limpeza, teste, inspeção final | A falha latente vai para o cliente |
Em muitas fábricas, a área de THT torna-se o ponto de estrangulamento. Por isso, quando se projecta a linha, é necessário pensar em zonas tampão, prateleiras e carrinhos para manter o WIP organizado, e não apenas na máquina de colocação.
A parte “como soldar THT” é uma grande decisão.
| Método | Pontos fortes | Limites na linha mista SMT | Melhor caso de utilização |
|---|---|---|---|
| Soldadura por onda | Muito rápido para grandes volumes | Calor em toda a placa, pontes de risco perto do SMT | Quadros simples, espaçamento amplo |
| Selectiva | Aquecimento local, bom para layouts densos | Mais lento, mais programação e equipamentos | Quadros mistos com DFM apertado |
| Pin-in-paste | Reutiliza o refluxo, pode eliminar um passo do processo | Apenas para THT resistentes ao calor, com truque de enchimento de furos | Certos conectores, de baixa massa |
Algumas “conversas em linha” rápidas que pode utilizar:
Portanto, o argumento principal aqui: fazer corresponder o método de soldadura THT à densidade da placa, ao limite térmico e ao volume alvo, e não apenas a máquina que já tem na sala.
A tecnologia mista castigará a fraca disposição. Um bom DFM torna a linha estável.
Mesmo que cada fábrica tenha as suas próprias regras, existem algumas diretrizes típicas que os engenheiros utilizam:
Não precisa de truques CAD estranhos. Só precisa de bloquear estes valores antecipadamente e protegê-los durante cada ECO. Muitos problemas numa linha mista resultam da “redução do layout” para poupar alguns milímetros.
E lembre-se: O DFM não se refere apenas à placa. Também tem a ver com a forma como o quadro é colocado em instalações, em carrinhos ou em componentes para câmaras frigoríficas à volta da linha.
Não se compra “uma linha SMT”. Compra-se uma cadeia de ferramentas que deve corresponder à sua mistura:
Para além disso, preocupa-se com balanceamento de linha:
É aqui que um parceiro como QIAO pode ajudar no lado “à volta da linha”. Pode utilizar fabrico de estantes metálicas por medida para construir carrinhos de alimentação, estantes de montagem de kits e prateleiras de buffer que correspondam ao seu tempo takt real. Parece um tópico pequeno, mas um bom fluxo de materiais poupar-lhe-á muitos custos ocultos e a frustração do operador.
A tecnologia mista necessita de uma inspeção mista. Uma ferramenta não é suficiente.
Pilha comum:
Também é possível definir regras diferentes para produtos diferentes. Uma placa doméstica de baixo custo talvez utilize AOI + teste de função simples. Um controlador de câmara frigorífica crítico para a segurança alimentar pode seguir uma norma mais rigorosa e uma maior cobertura AXI.
Não se esqueça de fechar o ciclo: todas as falhas de AOI e de teste devem ser incluídas num Pareto simples. Em seguida, ajusta-se a pasta, os perfis, a disposição ou o manuseamento. Caso contrário, a AOI torna-se apenas uma câmara dispendiosa que incomoda os operadores.
Agora, um ponto que muitos engenheiros ignoram: onde é que se encontram todas estas placas e peças?
Numa linha SMT de tecnologia mista, o utilizador lida com:
Se o armazenamento em torno da linha for confuso, todos os perfis DFM e de refluxo não ajudam. Está a ver:
É aqui que entram as estantes industriais. Com componentes para vitrinas comerciais, A partir de agora, é possível conceber estantes visuais para a montagem de kits e a preparação de locais de trabalho. Com resistência à corrosão componentes do congelador, Se o seu objetivo é manter os materiais perto de testes de frio ou de câmaras ambientais, pode utilizar ideias estruturais de prateleiras de câmaras frigoríficas e outras ferragens utilizadas no comércio alimentar. Além disso, é possível utilizar ideias estruturais de prateleiras de câmaras frigoríficas e outras ferragens utilizadas no comércio alimentar.
O know-how continua a ser o mesmo: forma do fio, tratamento de superfície, capacidade de carga, resistência à corrosão. A QIAO apenas o trouxe do supermercado e da câmara frigorífica para a sala SMT.
Uma linha SMT de tecnologia mista não é “demasiado difícil”, mas faz é preciso pensar mais:
Quando se combina uma engenharia sólida de SMT com soluções práticas de manuseamento - como prateleiras de arame para frigoríficos comerciais à medida à volta da linha - obtém-se uma configuração que funciona de forma estável durante muitos anos.
