serigrafia

Una fase dell’assemblaggio poco considerata ma che ha un grosso impatto sul processo di surface mount technology e può farti risparmiare tempo e denaro…

di cosa stiamo parlando?

La surface mount technology, in italiano significa “tecnologia a montaggio superficiale”, è una delle tecniche più utilizzate per l’assemblaggio delle moderne schede elettroniche, e prevede l’applicazione di componenti elettronici direttamente sulla superficie del circuito stampato, senza la necessità di fori. I prodotti realizzati attraverso questa tecnica sono definiti surface mounting device, in sigla SMD.

Quando si parla di processo produttivo di una scheda elettronica con questa tecnica si può idealmente sintetizzarlo in queste 4 fasi:

  1. Approvvigionamento di componenti e materiali
  2. dispensazione della pasta saldante
  3. posizionamento componenti sul PCB
  4. rifusione
  5. Ispezione e collaudo

Una di queste fasi è spesso sottovalutata . . .

Stiamo parlando del passaggio numero 2! Proprio così, la dispensazione della pasta saldante sul PCB è un passaggio cruciale pensando in particolar modo alla produzione di prototipi e quindi relizzazione di pochi esemplari con un alto livello di incertezza sul risultato perchè maggiori sono le probabilità di errori progettuali.

D’altro canto i prototipi si costruiscono in prima battuta proprio per le fasi di test e correzione di eventuali errori e non sono mai in tutto e per tutto identici al prodotto finale. Molti progettisti hanno un piano di progettazione che prevede la realizzazione di più fasi prototipali. . .

Tutto questo cosa centra con la dispensazione della pasta saldante? perchè impatta così tanto nella fase di realizzazione dei prototipi? . . .tenete a mente quanto appena letto, capirete fra poco.

Cos’è la fase di dispensazione della pasta saldante:

Con la surface mount technology, Prima del posizionamento del componente sul circuito stampato, nella opportuna posizione, occorre depositare uno strato sottile di pasta saldante in modo selettivo sulle piazzole destinate alla saldatura.

Normalmente il processo avviene per serigrafia, ossia spatolando (tipicamente con macchinari automatici) la pasta saldante attraverso le aperture di uno stencil metallico aderente al circuito stampato.

Stancil per dispensazione pasta saldante su PCB

La pasta saldante è costituita da una miscela di microsfere metalliche aventi una precisa distribuzione statistica di diametri (cosiddetto “tipo” della pasta), miscelate in proporzioni tali da costituire – una volta fuse assieme – una ben precisa lega.

L’insieme delle microsfere viene tenuto aggregato in forma pastosa grazie alla tensione superficiale di un liquido chiamato flussante, la cui funzione è anche quella di disossidare le superficie metalliche mediante la propria vaporizzazione durante il processo di saldatura.

Se si utilizza il metodo tradizionale bisogna quindi prima realizzare lo stancil metallico che significa dover sostenere un costo medio di circa 150€ ma soprattutto attendere un tempo che va dai 3 ai 5 giorni lavorativi e che ovviamente si accumulano alle tempistiche di tutto il processo di produzione delle tue schede.

Oggi sulla realizzazione di schede prototipali 4 giorni sono un’eternità!!

Vediamo qualche esempio dei problemi che si possono incontrare con il metodo tradizionale

Immagina di aver finito il tuo progetto, mandato in produzione i prototipi e scoprire dal tuo fornitore, dopo settimane di attesa di aver fatto un errore sul circuito stampato, ad esempio i pads di alcuni componenti QFN sbagliate per un errore su un simbolo nel software di layout!

Un errore sul file si riflette a livello meccanico sul telaio serigrafico. Questo viene tradotto in altri giorni di attesa per correggere, quando è possibile, il problema e nelle peggiori delle situazioni dover rifare lo stancil per la serigrafia quindi sborsare altri quattrini.

Un’altra situazione comune? . . . Hai realizzato i tuoi primi prototipi, apportato delle correzioni con poche modifiche al PCB e vuoi produrne altri per validare quanto corretto: Sei costretto a realizzare un nuovo stancil per la serigrafia.

oltre a questo non hai idea di quanta pasta saldante si spreca per dispensarne su poche schede una minima quantità.

Ora capisci perchè potrebbe essere importante avere un metodo differente quando si parla di produrre dei prototipi?

Esiste un metodo che può, in ambito prototipale:

  • Ridurre le tempistiche?
  • Ridurre i costi?
  • Garantire flessibilità?

La risposta è ovviamente SI, SI e SI . . . si chiama Jet Printer technology ed è un must di WEPrototype!

I nostri macchinari per il deposito della lega saldante usano proprio la tecnologia chiamata Jet Printer che deposita la pasta saldante senza utilizzare i telai serigrafici.

Come si può fare? guarda nel video qui sotto il nostro macchinario all’opera

In un giorno lavorativo i nostri tecnici sono in grado di sviluppare un programma di serigrafia ad hoc per le tue schede, serigrafarle e poter passare alla fase successiva di posizionamento dei componenti SMD.

Ora pensa cosa capita nelle situazioni viste prima come esempi. Ti basterà mandare il file corretto noi apporteremo le poche modifiche al programma e la situazione potenzialmente disastrosa di prima non sarà più in problema.

Può sembrare una fase di poco conto e spesso mai considerata ma come hai potuto ben capire ha un grosso impatto sul risultato finale.

Weprototype e qui per garantirti tempistiche rapide a massima affidabilità.

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