criterios de inspeccion visual para la aceptacion de ensambles electrónicos
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[VIDEO] Criterios de inspección de ensambles electrónicos

CRITERIOS DE INSPECCIÓN DE ENSAMBLES ELECTRÓNICOS

 

 

Parte 1: Introducción [Video].

 

 

 

Inspeccion de calidad de circuitos impresos y soldadura de estaño con la norma IPC 610

 

Cuando se realizan actividades de soldadura, ensamble o manufactura de circuitos electrónicos o circuitos impresos PCB, se deben conocer los métodos para lograr una soldadura robusta, consistente y confiable.

 

 

¿Porque debes usarla?

 

Después de soldar, la tarjeta ensamblada ésta debe ser inspeccionada. Se deben usar los criterios de inspección de ensambles electrónicos, establecidos de común acuerdo entre el ensamblador y el cliente o usuario. Esto para lograr la satisfacción de ambos y duración del producto.

 

norma IPC 610 de aceptación de ensambles para manufactura electronicaEn el mundo se usa la norma IPC 610 de Aceptabilidad de Ensambles Electrónicos, para verificar la calidad de la fabricación de los ensambles eléctricos y electrónicos. Como norma de calidad para productos electrónicos.

 

La norma recopila una serie de criterios y requisitos de calidad visual. Estos para verificar la calidad de la fabricación de los ensambles eléctricos y electrónicos. Como norma de calidad para productos electrónicos. La norma recopila una serie de criterios y requisitos de calidad visual.

 

Componentes SMD montaje superficial y componentes THT o insercion en un PCB

 

El IPC 610 fue desarrollado por el IPC (Association Connecting Electronics Industries). Estos criterios son independientes del proceso usado (manual, con cautín, ola, reflujo, selectivo, pin-in-paste).

 

 

 

 

¿Cuando se puede usar?

 

Aplican para soldadura de estaño-plomo, como libre de plomo, con ciertas diferencias, para soldar componentes tipo THT (Though Hole Technology o de inserción) y soldar componentes SMD o SMT (Surface Mount Devices, Surface Mount Technology, o componentes de montaje superficial).

 

Norma IPC 2221 para el diseño de circuitos impresos o PCB

 

Es importante tener en cuenta que el montaje es el resultado de un buen diseño, por tanto se deben considerar las normas de diseño de pads IPC 7351, diseño de circuitos impresos PCB IPC 2221 y varias más, en este enlace las puedes conocer.

 

Recomendaciones importantes

 

Previo al proceso de ensamblaje, se recomienda:

 

        • Diseñar el PCB con orientación a la manufactura DFM (design for manufacture), el ensamble DFA (design for assembly), las pruebas DFT (design for test), el costo DFC (Design for cost), o la confiablidad DFR(Design for reliability).
        • habilidades para ensamble electronico y la manufacturaConocer las características de los insumos a utilizar: el estaño/plomo para soldar, el flux, los limpiadores compatibles con el flux y la soldadura.
        • Tener y demostrar la habilidad en la manipulación de ensambles, ESD (protección contra descargas electroestáticas), preparación, técnica para soldar con estaño/plomo, limpieza y almacenamiento de circuitos electrónicos.

 

        • Entender la complejidad del tipo de producto electrónico al que se va a realizar la soldadura de circuitos y la destreza requerida. Para esto el IPC ha especificado tres clases de productos:

 

            • Clases de desempeño de productos según la norma IPC 2221Clase 1: Productos generales o de consumo, como son televisores, celulares, juguetes.

 

            • Clase 2: Equipos de electrónica industrial como controles, maquinaria, automatización.

 

            • Clase 3: Equipos o productos de alta confiablidad, como médicos o militares.

 

Para saber más de las clases de productos y de producción visita el enlace.

 

        • Usar herramientas adecuadas como: estación de soldadura o cautin para soldar con control de temperatura, microscopio estereoscópico, lupa, lámpara, pinzas antiestáticas, mesa de trabajo, tapete, guantes antiestáticos.

 

        • Utilizar las principales normas que regulan la calidad de los productos electrónicos, aparte de las normas de diseño y las normas iec, las normas IPC como la IPC-A-610 Acceptability of Electronic Assemblies, y la norma técnica de soldadura J-STD-001 Requirements for Soldered Electrical and Electronic Assemblies. Para un resumen de la norma visita el siguiente enlace.

 

        • Entender como realizar una inspección visual del ensamble, y aplicar los criterios de criterios de inspeccion de ensambles electrónicos, para aceptar o rechazar los defectos que se puedan encontrar.

 

Criterios que debes conocer

 

La norma IPC 610 específica los requisitos que se deben cumplir, para los fabricantes, manufacturadores y ensambladores de circuitos.

 

Esto se hace  mediante criterios de inspección o evaluación. Los criterios para cada clase de producto (clase 1, 2 o 3) son cuatro (4) ideal, aceptable, defecto e indicador de proceso:criterios de aceptacion de ensamble electronico ideal, aceptable, defecto, indicador de proceso

 

 

En términos generales, cuando se aplican los criterios, se hace:

 

        • Inspección visual de la soldadura, por ejemplo, un criterio de dimensión (tamaño, longitud, distancia) que debe ser evaluado.
        • La evaluación del ensamble de componentes: la orientación, polaridad, inclinación, doblado de pines.
        • La revisión de los circuitos impresos: daños, imperfecciones, quemaduras.
        • La inspección de cables y los mismos componentes electrónicos o eléctricos, tanto componentes THT (inserción, hueco u orificio pasante), como SMD o de montaje superficial como: daños en su cuerpo, menisco, pines, marcado, fracturado, quemado.

 

Técnicas de evaluación

 

Empecemos entonces a aplicar algunas de estas técnicas de inspección visual según la IPC 610 para ensambles de tarjetas electrónicas, primero para componentes tipo THT, según la tabla 1 y las figuras 1, 2 y 3:

 

Criterios de aceptacion circuitos impresos con componentes de inserción o THT1

Figura 1: Criterios de aceptación de soldadura para componentes de inserción según la IPC 610 , THT. Vista de perfil. Autoría propia.

 

 

 

 

 

Criterio aceptacion pcb mojado o humectacion circunferencial THT1 de la soldadura

Figura 2: Mojado circunferencial de componente THT en la cara TOP según la IPC 610 , arriba o lado destino de la soldadura. Autoría propia.

 

 

 

Criterio porcentaje del pad mojado soldadura tht de estaño 

 

 

Figura 3: Porcentaje del área del pad mojado de soldadura THT en el lado abajo o origen de la soldadura según la IPC 610 . Autoría propia.

 

 

Tabla 1: Criterios de inspección de ensambles electrónicos, (incluye soldadura) para componentes de inserción, THT según la norma IPC 610.

 

Característica 

Criterio dimensional

Clase 1

Clase 2

Clase 3

Criterios de aceptacion circuitos impresos con componentes THT1

 

Llenado vertical de la soldadura. Mide la altura de llenado del hueco pasante, desde la parte donde se aplica la soldadura (llamado lado origen de la soldadura), hasta el lado donde llega finalmente (llamado lado destino de la soldadura).

A

No especificado.

75%

75%

Criterio aceptacion pcb mojado circunferencial THT1

 

Humedecimiento”, “mojado”, “humectación” o adherencia en la circunferencia de la soldadura, al pin o terminal del componente y el barril (orificio o hueco metalizado), en el lado del componente.

B

Sin especificar

180º (media vuelta)

270º

¾ de vuelta

C. Porcentaje del área del pad (donde se solda el componente) que está cubierto con soldadura (mojado) en el lado del componente (cara arriba o top del PCB).

C

0% – no es crítico en la cara superior o lado destino de la soldadura.

D. Mojado circunferencial del terminal del componente y el hueco metalizado, en el lado origen de la soldadura. Aquí es muy relevante porque es donde se aplica la soldadura.

D

270º

270º

330º

Criterio porcentaje del pad mojado soldadura tht

 

E. Porcentaje del área del pad que está cubierto con soldadura (mojado) en el lado de la soldadura (E) (cara abajo o bottom del PCB). Aquí también es importante pues es donde se aplica la soldadura.

E

75%

75%

75%

Proxima semana: Criterios de aceptabilidad para componentes tipo SMD o Chip componentes (pastillas) de montaje superficial según la IPC 610.

 

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Bibliografía

Al delta Innovación y Tecnología. (24 de 4 de 2019). Blog Al delta Innovación y Tecnología. Obtenido de https://www.aldelta.com.co/blog-diseno-con-normas-y-certificaciones/ipc-a-610-aceptabilidad-ensambles/

AL Delta Innovación y tecnología. (20 de 4 de 2019). Blog AL Delta Innovación y tecnología. Obtenido de https://www.aldelta.com.co/blog-diseno-con-normas-y-certificaciones/normas-pcb-y-electronica/

Circuit Medic. (20 de 4 de 2019). Circuit Medic – Circuit Board Repair and Rework Guides. Obtenido de http://www.circuitmedic.com

IPC Association Connecting Electronics Industries. (2012). IPC 2221B Generic Standard of printed board Design. Bannockburn, IL: IPC.: IPC.

IPC Association Connecting Electronics Industries. (2014). IPC A 610F Aceptabilidad de Ensambles Electrónicos. . En IPC. Bannockburn, IL, USA: IPC.

IPC Association Connecting Electronics Industries. (2016). IPC A 600J Acceptability of Printed Boards. Bannockburn, IL: : IPC.