Desde hace ya muchos años la
tecnología de montaje superficial de componentes o
SMT (Surface
Mount Technology) ha
ido desplazando en gran parte a su antecesora, la
tecnología de agujeros pasantes o THT
(Through-Hole
Technology), también conocida como de
montaje "convencional" o de "inserción". |
Es el objetivo de la presente nota
hacer una reseña de las tecnologías de montaje
existentes para luego, a lo largo de publicaciones
posteriores, ir ahondando "paso a paso" y de manera
específica en la tecnología SMT. |
THT: Así
abreviado del inglés, la tecnología de agujeros
pasantes, hizo su aparición con las
Placas de Circuito
Impreso, PCI o
PCB del inglés Printed
Circuit Boards, en
reemplazo de la tecnología de montaje de componentes
sobre chasis metálicos y/o sobre regletas aislantes con
terminales de soldar y cableados estructurados como bien
habremos visto en algún equipo de TV o radio
antiguo. |
Los materiales base de las PCI son
de buenas propiedades aislantes y adecuada estabilidad
térmica, química y mecánica, como ser fenólicos del tipo
pértinax o la combinación de velos de fibra de vidrio
con epoxi. Sobre esta base se halla laminado el circuito
eléctrico en cobre. Los caminos conductores poseen islas
con agujeros pasantes (o Through-Holes) a través de los
cuales asomarán los terminales de los componentes
montados y en donde se llevará a cabo la soldadura para
la fijación mecánica y unión eléctrica de los
componentes al circuito. |
Existen PCI de simple o doble faz y
multicapas. En las PCI de doble faz y multicapa los
Through-Holes están metalizados por dentro y estañados e
interconectan las diferentes caras y/o capas del
circuito. |
THT - Montaje manual de
componentes: Para el montaje de prototipos
o placas de muestra basta una pinza y un alicate para
insertar los componentes en su correcta posición e ir
cortando los terminales y doblando los extremos
salientes para lograr cierto "anclaje" mecánico que
permita soldarlo manualmente sin que caigan de la placa
al invertirla. |
Para bajos y medianos volúmenes de
producción es indicado contar con un área de "corte y
preformado" en el cual mediante dispositivos manuales o
automáticos, que se pueden adquirir en el mercado, los
componentes son cortados y sus extremos doblados en
formas especiales para lograr el anclaje mecánico que
los mantengan en posición hasta ser soldados sin que se
levanten ni caigan por el orificio dejando terminales
extremadamente largos. |
Los componentes que por su baja
disipación térmica no necesiten ser montados en forma
elevada de la placa pueden ser doblados sus terminales
en ángulo recto y cortados. En ambos casos para el
montaje manual se arman puestos de trabajo individuales
o en línea. |
La PCI es equipada con los
componentes y sometida luego al proceso de soldadura por
baño de ola *. |
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THT - Montaje automático
de componentes: Para grandes volúmenes de
producción se cuenta con máquinas insertadoras de
componentes, dividiéndose según el tipo de encapsulado
del componente en insertadoras
radiales, axiales o de
circuitos integrados DIP. |
La insertadora DIP toma los
componentes de las varillas de ICīs, mientras que la
radial y axial lo hacen directamente de los rollos
provistos por el fabricante o bien, mediante el paso
previo en una máquina secuenciadora, se arman nuevos
rollos con la secuencia de componentes que luego será
insertado. |
En todos los casos un cabezal se
encarga de tomar el componente, doblar sus terminales y
posicionarlo en el ángulo de inserción programado
mientras debajo una mesa X-Y que sostiene a la PCI se
ubica en las coordenadas programadas. En ese momento el
cabezal baja introduciendo los terminales en los
Through-Holes mientras un segundo cabezal, debajo de la
PCI, termina el ciclo mediante un "cut&clinch", es
decir cortando los terminales salientes y doblándolos
para lograr el anclaje mecánico deseado. Una PCI así
montada puede ser manipulada e invertida sin que se
caigan los componentes. |
De todos modos algunos componentes
especiales como trafos o conectores pueden requerir ser
colocados a mano o mediante insertadoras especiales
conocidas como ODD-FORMS. |
SMT: Así
llamada la Tecnología de Montaje Superficial emplea
componentes SMD
(Surface Mount
Device) que se diferencian de los THT o
convencionales por no contar con alambres de conexión
sino que el propio encapsulado posee sus extremos
metalizados o con terminales cortos y rígidos de
diversas formas. En futuras publicaciones trataremos
específicamente sobre denominaciones comerciales de
estos encapsulados y cómo reconocer los llamados 0805,
SOT23, PLCC y BGA, por nombrar solo alguno de
ellos. |
En la técnica SMT los componentes
(SMD) pueden ir montados del lado de la soldadura de la
PCI, del lado de los componentes o de ambos lados.
Pueden compartir la placa con componentes THT teniéndose
así una técnica de montaje MIXTA. |
SMT - Montaje sobre el
lado de componentes: Como este lado no
puede pasar por el baño de ola*, se realiza una
impresión serigráfica* de pasta de soldar, a base de una
aleación de estaño microgranulado y flux, sobre los
PADīs, así llamadas las áreas de contacto del circuito
impreso en donde se soldará un SMD. Los componentes son
tomados de su embalaje y colocados en las coordenadas
programadas mediante máquinas colocadoras de componentes
SMD, a veces llamadas "chipeadoras", Pick&Place o
Collect&Place, tema que desarrollaremos más
adelante. |
Por cuestiones de calidad, precisión, velocidad y practicidad, el equipamiento manual de SMDīs solo es considerado para la realización de algunos prototipos. |
Una vez puestos los componentes sobre esta pasta la placa es introducida en un horno continuo para desarrollar un ciclo térmico que incluye precalentamiento, fusión del estaño, reflujo del mismo y enfriamiento. Este proceso es conocido como soldadura "reflow"* y los hornos empleados pueden ser infrarrojos o de convección forzada. Existe también la opción de soldadura en atmósfera inerte, que mediante la inyección de nitrógeno logra desplazar el oxígeno para evitar oxidaciones durante la soldadura. |
 
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SMT - Montaje del lado de
soldadura: Sobre este lado de la placa los componentes son fijados mediante un proceso de adhesivado el cual se lleva a cabo con una máquina dispensadora de gotas o mediante serigrafía de pegamento*. La colocación de los componentes sobre las gotas se realiza con el mismo tipo de máquinas que para el paso anterior. Colocado el componente sobre la gota de pegamento, que por su viscosidad permite un manipuleo cuidadoso, la PCI es introducida en un horno, estático o continuo, donde se desarrollará el proceso de "curado" o endurecimiento del pegamento siguiendo una curva de temperatura adecuada*. |
Una vez curado el pegamento la PCI queda lista para ser soldada por baño de ola o previamente equipada con componentes THT en caso de técnica mixta. |
 
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Montaje
MIXTO: La técnica mixta no es más que el resultado de combinar THT con alguno o ambos procesos SMT descriptos. Esto es muy común dado que si bien en SMD existen ya casi todo tipo de componentes, muchas veces por razones de costo o por no justificarse un cambio de proceso o por bajos volúmenes de producción, se siguen colocando THTīs. |
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