¿Cómo ordenar y diseñar circuitos impresos en formato panel para ensamble?
Panelización es el proceso de agrupar circuitos impresos de una o diferentes referencias, con el objeto de facilitar los diferentes procesos de fabricación y ensamble de tarjetas electrónicas.
Independientemente de si el proceso de ensamble de las tarjetas va ser manual o automatizado, las siguientes razones deben ser consideradas para agrupar varios circuitos en un panel:
Cantidad de tarjetas: Los procesos de inserción de componentes convencionales y ensamble manual o automatizado de componentes SMD, son mucho más eficientes ya que permiten colocar el mismo componente a un número de tarjetas agrupadas en panel y no a una sola al tiempo. En el caso de usar maquinas Pick & Place, se colocarán automáticamente sobre la pasta de soldar, todos los componentes de montaje superficial (SMD), quedando disponible el panel para su proceso de soldadura o inspección de defectos.
Bordes de sujeción: Permite colocar bordes de panel para el manejo y/o transporte en los procesos de ensamble, soldadura e inspección. En ocasiones por requerimientos de diseño, nuestros circuitos son muy pequeños o tienen forma circular o irregular o no poseen bordes libres de componentes, presentando dificultades para su manejo al ser colocados en cualquier dispositivo de sujeción manual o automático. Dichos bordes podrán contener ayudas para el ensamblador, tales como marcas de dirección de desplazamiento por el proceso de soldadura automatizado, perforaciones de sujeción y/o fiduciales (marcas de referencia) para el posicionamiento exacto de las maquinas que intervienen en los diferentes procesos automatizados, referencia, serialización, etc..
Aplicación de la soldadura en pasta: Es uno de los procesos donde se obtiene gran eficiencia. Normalmente utilizamos jeringas para dispensar manual o automáticamente, soldadura o adhesivo a una tarjeta. Agrupar circuitos en panel permite el uso de un stencil para efectuar el mismo proceso a un grupo de tarjetas en un solo paso en lugar de hacerlo dispensando punto a punto a un solo circuito.
Proceso de soldadura: Los procesos de soldadura manual son mucho más fáciles de manejar en circuitos panelizados que en individuales. En el caso de usar hornos de convección para el proceso de soldadura, el ahorro de tiempo y energía es muy importante si procesamos al tiempo un panel en lugar de un circuito a la vez.
Proceso de inspección: Si el proceso de inspección en búsqueda de errores es visual, resulta más fácil revisar la misma sección de componentes en todos los circuitos que contiene el panel que revisar todos los componentes y soldaduras en una sola tarjeta. Los procesos automáticos de inspección por análisis de imágenes (AOI) en búsqueda de defectos, son dramáticamente mas rápidos al procesar un panel, señalando al operador los defectos para ser corregidos y obteniendo además de producto final sin defectos, el registro y la ubicación de los errores en las tarjetas que deberán ser reparadas posteriormente.
Características que debe tener un panel de circuitos impresos:
Pestañas de soporte: Se requieren mínimo dos pestañas paralelas a lo largo del panel para ser soportado en los diferentes rieles de sujeción y transporte en los procesos de ensamble. La medida requerida usualmente es 1.5 cm.
Fiduciales de panel y perforaciones de soporte: Esta es una ayuda para el fabricante y se deben ubicar, sobre las pestañas de soporte y cercanos a sus esquinas. Las perforaciones de cada pestaña deberán estar a igual distancia del borde de corte y servirán para la fijación mecánica del panel. Los fiduciales son usados para el posicionamiento automático de las máquinas que intervienen en los procesos de ensamble. Debemos consultar al fabricante cuáles son sus requerimientos al respecto.
Fiduciales de tarjeta: Se requieren para lograr precisión en los procesos de colocación de componentes SMD e inspección de defectos AOI.
