O que é o processo de montagem de placas (PCBA)?

O PCB

É o circuito impresso “nu” da placa eletrónica, também conhecido como PCB (“Printed Circuit Board”). Este é o suporte isolante sobre o qual são gravadas as pistas condutoras que ligam eletricamente os componentes entre si. 

O PCBA

É a placa eletrónica obtida após as várias operações de montagem, e fixação dos componentes no circuito impresso. Também é chamado de PCBA (“Printed Circuit Board Assembly”). Esta é a placa eletrónica com todos os seus componentes.

O processo de fabrico de um PCB

O gabinete de estudos realiza a conceção do circuito por CAD, até à criação de uma imagem digital do circuito impresso, que é utilizada para fornecer a localização dos componentes às máquinas durante todas as fases do processo de montagem. Para fabricar um circuito impresso, é utilizada uma pilha de placas (resina epóxica + tramas de vidro + folhas de cobre gravadas). Cada um dos lados das placas sofre uma sucessão de operações concebidas para criar as pistas que garantem as ligações elétricas:

• Ocultação + insolação de uma proteção fotossensível;
• Gravação de cobre por banhos químicos;
• Perfuração e metalização por banho eletrolítico dos orifícios (para componentes de passagem e perfurações das pistas);
• Acabamentos de proteção, por banhos eletrolíticos (estanho, níquel-ouro, prata ou passivação);
• Inspeção ótica e teste para controlo de qualidade.

Processo de montagem de um PCB

Para efetuar a soldadura das terminações dos componentes nas margens de ligação das pistas do circuito impresso, há vários processos de montagem utilizando ligas à base de estanho, prata e cobre:

• A tecnologia de soldadura por ondas:
  Este processo utiliza uma (ou duas) onda(s) de liga fundida para fazer em simultâneo todas as soldaduras na face inferior de uma placa. Este método, o mais antigo, é adequado para componentes eletrónicos de grande volume ou alta potência (grandes resistências, bobinas, condensadores, transformadores, etc.).
• A tecnologia de refusão SMD (montagem na superfície):
  Esta tecnologia permite que pequenos componentes eletrónicos sejam montados na superfície do PCB a uma taxa de produção muito elevada.

Este processo de fabrico consiste em diferentes fases:

1. Serigrafia da pasta de solda
   Esta etapa consiste em aplicar seletivamente a pasta de solda (pó de liga + fluxo) à placa utilizando o processo de serigrafia.
2. Colocação de componentes SMD
   Esta operação é realizada por uma máquina automatizada chamada “pick and place”, que garante a colocação de componentes SMD nos circuitos.
3. Soldadura por refusão
   Este método utiliza um forno de refusão para realizar um perfil de temperatura (tratamento térmico), e fundir a pasta de solda para fazer todas as juntas de brasagem dos componentes nas suas placas de ligação.
4. Inspeção de circuitos
   Este importante passo permite a deteção de defeitos (ligações defeituosas, curto-circuitos, etc.) e o isolamento de circuitos que serão sujeitos a retoques.
   Há uma grande variedade de métodos para desempenhar esta função: inspeção visual, raio-X ou inspeção ótica (AOI).
5. Inserção de componentes de passagem
   Peças separadas, ou componentes de passagem (conectores, grandes condensadores, transformadores, etc.) podem ser montados por brasagem por onda seletiva, ou com ferro de soldadura manual.
6. Teste funcional
   Uma vez concluída a placa, este teste final permite verificar a funcionalidade do circuito eletrónico montado (PCBA) e validar a sua conformidade com o desempenho esperado.