O PCBA (Conjunto de Placas de Circuito Impresso) está no coração dos dispositivos eletrônicos modernos; todos os produtos eletrônicos compactos, eficientes e confiáveis que usamos hoje dependem dele. Mas, para alguns iniciantes, o conhecimento sobre PCBA é limitado, então decidimos escrever um artigo como este para apresentar o PCBA de forma abrangente, incluindo seus tipos, processo de produção, métodos de teste, etc. Vamos começar com sua definição.
O que é PCBA?
PCBA refere-se à placa finalizada após todos os componentes eletrônicos serem soldados em uma placa de circuito impresso (PCB). Chamamos o processo de montagem dos componentes na placa de circuito de "Montagem de PCB", que desempenha um papel muito significativo na fabricação de dispositivos eletrônicos. O principal objetivo de um PCBA é atuar como uma plataforma que suporta os componentes eletrônicos necessários para que funcionem harmoniosamente, de modo a atingir as funções pretendidas do dispositivo eletrônico.
Tipos de PCBAs
De acordo com as técnicas de montagem, podemos dividir os PCBAs em 3 tipos: PCBAs SMT, PCBAs montados através de furos e PCBAs de tecnologia mista.
PCBA SMT
PCBAs SMT, como o nome sugere, usam tecnologia de montagem em superfície onde os componentes são montados diretamente na placa de circuito impresso (PCB) e conectados às trilhas por meio de solda por refluxo. Os componentes SMT são comparativamente pequenos e podem ser montados em ambos os lados da placa de circuito impresso (PCB), resultando em designs compactos. PCBAs com peças montadas em superfície são utilizadas na maioria dos produtos eletrônicos devido ao seu desempenho aprimorado e à capacidade de economizar espaço. A montagem BGA é particularmente importante para conexões de alta densidade em aplicações como processadores e chips de memória.
PCBAs montados através de furos
PCBAs montadas por furos passantes referem-se a placas de circuito impresso onde os componentes eletrônicos são montados usando a tecnologia "through-hole". Neste método de montagem, os componentes possuem terminais que passam por furos perfurados na PCB e são soldados na outra face. Essa técnica de montagem traz benefícios como juntas mecânicas aprimoradas e prototipagem rápida. No entanto, elas não são adequadas para projetos de PCBs pequenos e densos, pois componentes do orifício são relativamente maiores em tamanho do que os Dispositivos de montagem em superfície (SMD).
Conjunto de placas de circuito impresso de tecnologia mista
Na montagem de placas de circuito impresso de tecnologia mista, componentes de montagem passante e de superfície são utilizados na mesma placa. Este tipo de PCBA aproveita os benefícios associados às técnicas de montagem passante e de superfície. Geralmente, é aplicado quando o projeto envolve o uso de conexão passante, que é mecanicamente segura, e tecnologia de montagem em superfície, que proporciona densidade.
Diferenças entre PCBA e PCB
PCB e PCBA são dois termos muito semelhantes, e iniciantes na indústria eletrônica costumam se confundir com eles. Então, qual é a diferença entre PCB e PCBA?
Uma placa de circuito impresso serve como plataforma fundamental, compreendendo o substrato não condutor e os caminhos condutores que conectam eletricamente vários componentes, mas sem nenhum componente eletrônico conectado. É essencialmente uma placa em branco aguardando a adição de componentes. O PCBA, por outro lado, representa a próxima etapa do processo de fabricação, onde componentes eletrônicos como resistores, capacitores e... circuitos integrados (CIs) são soldados no PCB, tornando-o uma placa de circuito totalmente montada e funcional, pronta para uso em dispositivos eletrônicos.
Abaixo listamos uma tabela que lista as principais diferenças entre PCB e PCBA:
| Característica | PCB | PCBA |
| Definição | Placa nua com trilhas condutoras | Placa completa com componentes |
| Componentes | Nenhum componente anexado | Componentes soldados na placa |
| Funcionalidade | Não pode funcionar sozinho | Pronto para uso em dispositivos eletrônicos |
| Complexidade | Mais simples | Mais complexo |
| Custo | Abaixe | Superior (inclui componentes e montagem) |
| Ensaios | Testes elétricos básicos | Testes funcionais e de qualidade |
| Hora de produzir | Shorter | Mais longo (inclui tempo de montagem) |
Processo PCBA: um guia passo a passo
O processo PCBA envolve várias etapas cruciais para montar uma placa de circuito impresso funcional:
- Estêncil com Pasta de Solda: O processo começa com a deposição de pasta de solda em áreas específicas da placa de circuito onde os componentes serão soldados. Essa pasta é composta principalmente de bolas de estanho, mas contém um pouco de prata e cobre, além do fluxo que auxilia na fusão e fixação na placa.
- Pick and Place: componentes eletrônicos e SMDs são colocados na placa usando uma pinça manual e, às vezes, máquinas para colocar os componentes na posição correta.
- Soldagem por refluxo: durante a Soldadura por refluxo, a placa é exposta a uma esteira transportadora do forno que pode atingir até 250°C, onde a pasta de solda derrete e firma os componentes na placa quando esfria.
- Inspeção e controle de qualidade: após o refluxo, é realizada uma inspeção para verificar se há algum defeito de conexão ou conexões incorretas, certificando-se de que todos os fios estejam bem soldados na placa.
- Inserção de Componentes Through-Hole: Algumas placas de circuito também precisam usar componentes through-hole. Esses componentes requerem furos na placa de circuito impresso para transmitir sinais de uma camada para outra. Esta etapa pode ser realizada manualmente ou por máquina.
- Soldagem Manual e por Onda: A soldagem manual é usada para a inserção de componentes PTH individuais, o que é um processo demorado. Outro método é a soldagem por onda, em que a placa é passada sobre a solda derretida e os componentes são fixados. No entanto, a soldagem por onda não é adequada para PCBAs de dupla face.
Leitura adicional: Soldagem por onda vs. soldagem por refluxo: qual é a diferença? - Teste e Inspeção Final: A última etapa envolve um rigoroso teste funcional onde um produto é testado em condições reais de operação: diferentes opções de voltagem, sinais, correntes, etc., a fim de identificar quaisquer problemas que possam ocorrer.
Métodos populares de teste de PCBA
- Teste em circuito (ICT): É uma técnica de teste comumente utilizada que envolve o uso de uma série de dispositivos de fixação com pregos que contêm múltiplos pontos de contato para tocar vários pontos da placa simultaneamente. Essa técnica inclui a identificação da presença, orientação e operações básicas de componentes individuais. Embora o ICT seja rápido e muito eficiente em comparação com outros, ele envolve o uso de dispositivos de fixação personalizados para cada layout das placas.
- Teste de Sonda Voadora (FPT): Em extensão ftp, as sondas são usadas de forma móvel para testar vários pontos na placa. Comparado ao ICT, é mais flexível, pois não requer acessórios personalizados. No entanto, o FPT é relativamente mais lento que o ICT em testes em larga escala.
- Inspeção Óptica Automatizada (AOI): É um sistema de equipamento que usa uma câmera de alta resolução junto com um processador de imagem para procurar defeitos na placa de circuito, como componentes ausentes, posicionamento incorreto de componentes e problemas de solda. AOI é uma inspeção eficiente e sem contato, mas às vezes pode deixar passar falhas internas ou ocultas.
- Inspeção Automatizada de Raios-X (AXI): Neste método de teste, raios-X são usados para verificar aspectos internos de componentes e juntas de solda. Este método é particularmente valioso na avaliação de BGAs (Ball Grid Arrays) e outras conexões ocultas. Embora a AXI custe mais que a AOI, o alcance da inspeção é muito mais amplo.
- Teste funcional (FCT): É realizado para avaliar a funcionalidade da placa, simulando o ambiente operacional real. O FCT pode ser um processo bastante demorado, que precisa ser realizado com equipamentos de teste personalizados. Mesmo assim, é necessário para garantir que a placa esteja operando conforme o projetado.
Como escolher o melhor fabricante de PCBA?
Escolher o melhor fabricante de PCBA é crucial para garantir a qualidade e a confiabilidade dos produtos. Abaixo, listamos os principais fatores que devem ser considerados ao encontrar seu parceiro de fabricação de PCBA:
- Garantia da Qualidade
A qualidade é sempre a principal preocupação. Ao selecionar um fabricante de PCBA, devemos considerar se ele atende aos padrões, se possui uma certificação como a ISO9001 e se possui um sistema de controle de qualidade rigoroso.
- Proficiência Técnica
Para trabalhar no seu projeto, um fabricante de PCBA deve ser capaz de atender às especificações do seu projeto. Isso inclui sua habilidade em lidar com diversas tecnologias de PCBA, como tecnologias de montagem em furo passante e de superfície; sua capacidade de lidar com os diversos componentes e materiais, e também sua capacidade de fabricação.
- Preços
Embora a qualidade seja crucial, não se pode ignorar o fator custo na fabricação do PCBA. É sempre ideal para nós trabalhar com um fabricante de PCBA que ofereça preços acessíveis e produtos de qualidade ao mesmo tempo.
- Cronograma de produção
Outra consideração importante é o tempo necessário para produzir o PCBA. Nesse sentido, é essencial escolher um fabricante que seja capaz de trabalhar dentro do seu prazo e entregar placas de alta qualidade.
Trabalhe com a MOKO Technology para o sucesso do seu projeto de PCBA
Como fabricante líder de PCBA na China, a MOKO Technology dedica-se a fornecer placas de circuito impresso de alta qualidade a preços competitivos, com compromisso com a transparência e sem taxas ocultas. Somos proficientes em diferentes tecnologias de montagem de PCB e nossas instalações de última geração foram projetadas para atender às diversas necessidades de nossos clientes. Contamos com um rigoroso processo de controle de qualidade para garantir a qualidade de cada produto. Entre em contato conosco para começar seu projeto agora!
Perguntas frequentes sobre montagem de placas de circuito impresso
Quais fatores afetam o custo do PCBA?
Os principais fatores que afetam o custo do PCBA incluem o tamanho da placa, o número de camadas, a complexidade, o número de componentes, o volume de produção, o tipo de testes necessários e o tempo necessário para sua conclusão. Maior complexidade e menor tempo de resposta geralmente resultam em custos mais altos.
Qual é a diferença entre SMT e montagem through-hole?
SMT é o processo que coloca componentes na superfície da PCB, enquanto o through-hole envolve a inserção dos componentes através de furos perfurados na PCB e a soldagem no outro lado da placa. O SMT permite uma maior densidade de componentes e a técnica é mais amplamente utilizada em PCBAs modernos.
Posso usar componentes de montagem passante e de superfície no mesmo PCBA?
Sim, componentes de montagem em superfície e passantes podem ser usados no mesmo PCBA. Dessa forma, o PCBA se beneficia da forte resistência mecânica do passante e da alta densidade da tecnologia de montagem em superfície.
Quais são os defeitos comuns do PCBA?
Alguns dos defeitos comuns são pontes de solda, juntas de solda frias ou secas, posicionamento incorreto dos componentes, componentes ausentes, polaridade errada e componentes danificados devido ao calor durante a soldagem.
Como a MOKO Technology garante a qualidade da montagem de placas de circuito impresso?
O controle de qualidade do PCBA da MOKO Technology começa com projetos cuidadosos. Além disso, contamos com um processo de produção padronizado e implementamos uma série de métodos de teste para garantir a máxima qualidade de cada placa.
Os PCBAs podem ser reparados se falharem?
Na maioria dos casos, sim, eles podem ser reparados. No entanto, alguns PCBAs severamente danificados não podem ser reparados. Geralmente, o reparo de PCBAs envolve a substituição de componentes e a correção de problemas de solda ou trilhas danificadas.
