Montaggio schede elettroniche, ecco come dovrebbe essere eseguito per un risultato finale di qualità

Nell’ambito della progettazione e produzione delle schede elettroniche la fase di montaggio rappresenta la nota “prova del nove”: è proprio in questo momento che ci si rende conto dell’effettivo livello di compatibilità tra la scheda e il prodotto finale. È evidente, dunque, che il montaggio ha un valore strategico notevole ed è necessario che venga eseguito a regola d’arte da parte di professionisti del settore. Quando il montaggio viene eseguito correttamente si evitano numerose perdite di tempo e sprechi in termini di investimento per riparare errori ed anomalie. Ecco quelle che dovrebbero essere le fasi principali del processo di montaggio di una scheda elettronica industriale.

Montaggio schede elettroniche industriali, dallo studio di fattibilità alla saldatura finale

Volendo identificare le fasi salienti del montaggio di una scheda elettronica industriale si avrebbe: lo studio di fattibilità, la scelta dei componenti e del tipo di finitura, il posizionamento dei componenti e la saldatura finale. Lo studio di fattibilità a cui stiamo è successivo al primo incontro ufficiale con l’azienda scelta per la progettazione e produzione delle schede elettroniche. In questa prima fase i bisogni e le problematiche espresse dal cliente dovrebbero essere analizzate in modo più che approfondito per individuare tutte le criticità che la scheda elettronica dovrebbe essere in grado di risolvere. Una volta che la proposta di progetto è stata approvata si procederà con la ricerca e la selezione dei componenti da utilizzare. Il momento della scelta dei componenti viene gestito valutando:

• Componenti Surface Mount Technology
• Componenti Pin Through Hole

Mentre la prima alternativa rappresenta l’ultima frontiera in termini di innovazione tecnologica poiché l’assemblaggio avviene in modo automatico essendo i componenti privi di fori passanti, la seconda è meno all’avanguardia e necessita di operazioni manuali in fase di saldatura dei componenti. Come è facilmente intuibile la scelta del tipo di componenti dipende dalle caratteristiche finali che si vogliono dare alla scheda: nella maggior parte dei casi si scelgono comunque componenti SMT e solo in assenza quelle PTH. Solo in alcuni casi si procede un mix delle due tipologie. Il passo successivo è quello della realizzazione di un prototipo del circuito stampato al fine di individuare e correggere eventuali anomalie ed ottimizzare ulteriormente il prodotto finale. Anche la scelta della finitura dipende dal tipo di componenti scelti: si è soliti optare per l’oro quando si scelgono componenti SMT e argento, o altri materiali, quando non si dispone di un budget illimitato. È arrivato il momento di posizionare i componenti scelti all’interno del circuito stampato prima di procedere con le operazioni di saldatura. Per limitare gli errori e velocizzare i tempi di montaggio delle schede elettroniche le aziende del settore sono solite utilizzare tecnologie automatiche apposite che prelevano e posizionano tutti i componenti. Dopo aver sistemato in modo accurato e secondo le specifiche del progetto i componenti sul circuito stampato si entra nella fase finale di saldatura. Ci sono diverse tecniche tra cui è possibile scegliere ma senza dubbio quelle più diffuse sono la saldatura vapor phase e quella con forno ad infrarossi. La saldatura vapor phase, o condensazione a vapore, utilizza un liquido chiamato Galden che alla temperatura di 230 gradi centigradi diventa vapore utilizzato per saldare i componenti della scheda elettronica industriale. Sono numerosi i vantaggi associati a questa tecnica soprattutto in termini di qualità del risultato finale ed uniformità di temperatura durante tutte le operazioni di saldatura. La saldatura ad infrarossi prevede invece sfrutta il principio dell’aria ma presenta costi più elevati e, inoltre, la macchina utilizzata per saldare è molto ingombrante.