Quando passare dall’assemblaggio manuale a quello automatizzato
Argomenti chiave
- Quando abbandonare l’assemblaggio manuale dei PCB
- Com’è la vera automazione
- Verdetto
Può sorprendere, ma ci sono ancora aziende che assemblano i circuiti stampati manualmente, piuttosto che mettere in piedi una linea di assemblaggio automatizzata. In alcune parti del mondo, il basso costo della manodopera e la mancanza di accesso al capitale di investimento spingono alcune aziende ad affidarsi ancora all’assemblaggio manuale.
Se vengono effettuati controlli qualità accurati, ispezioni e una buona pulizia post-assemblaggio, l’approccio manuale può essere ancora un’opzione perfettamente valida. In alcuni casi, è possibile assemblare manualmente parti specifiche mentre il resto della scheda viene sottoposto a rifusione, specialmente se si tratta di SMD piccoli o di componenti privi di terminali sporgenti. Tuttavia, osservando il mercato globale, potrebbe avere più senso orientarsi verso produttori che automatizzano la maggior parte del processo.
Quando abbandonare l’assemblaggio manuale dei PCB
Le aree del mondo con bassi costi di manodopera e una forza lavoro qualificata sono i luoghi in cui è possibile trovare l’assemblaggio manuale di PCB. Come suggerisce il nome, l’assemblaggio manuale prevede file di operatori che posizionano e saldano manualmente i componenti, utilizzando saldatori o pistole termiche.
In certi casi, queste attività sono piuttosto rudimentali e poco adatte a produrre elettronica di qualità elevata. Tuttavia, se c’è l’opportunità di offrire un prezzo competitivo per un contratto di valore, anche queste realtà cercano di guadagnarsi una fetta di mercato.
Quando si tratta di produzione e assemblaggio PCB a basso costo, di solito si ottiene ciò per cui si paga. Con l’assemblaggio manuale a basto costo, ci saranno inevitabili limitazioni su cosa può essere montato e sul livello di qualità che si può garantire, ammesso che venga fornita una garanzia. Con l’assemblaggio manuale, ci sono vincoli precisi sui tipi di componenti che possono essere assemblati sul PCB:
- Solo componenti passivi di grandi dimensioni.
- Nessun componente privo di terminali sporgenti (BGA, QFN O DFN).
- Sono preferibili i componenti a foro passante.
Esistono anche casi in cui l’assemblaggio è semi-automatizzato. In altre parole, alcune fasi del processo sono completamente automatizzate, ma restano attività manuali significative eseguite da operatori, necessarie per la preparazione all’assemblaggio automatico o all’ispezione. Il lavoro manuale può includere il posizionamento, l’ispezione o l’assemblaggio di componenti specifici. Un esempio tipico è il posizionamento manuale di componenti SMD, seguito dalla saldatura a rifusione, e infine l’assemblaggio e saldatura manuale dei componenti a foro passante.
Sebbene un processo di assemblaggio completamente manuale o semi-automatizzato abbia costi contenuti, non è adatto a tutti i prodotti e comporta elevati rischi di difetti. I prodotti per i quali la qualità dev’essere garantita o che devono rispettare standard di certificazione industriale non dovrebbero essere assemblati manualmente. Molte di queste problematiche vengono risolte con l’assemblaggio e l’ispezione automatizzati e, sebbene ciò comporti un costo maggiore, questo si traduce in benefici significativi.
Com’è la vera automazione
Nelle aree del mondo più sviluppate, come la Cina continentale, il Messico e gli Stati Uniti, le aziende stanno automatizzando tutto il processo di assemblaggio PCB, che comprende:
- Applicazione automatica della pasta saldante.
- Posizionamento dei componenti SMD con macchine pick-and-place.
- Saldatura a rifusione su uno o entrambi i lati della scheda.
- Saldatura a onda o intrusiva per i componenti a foro passante.
- Ispezione ottica automatizzata (AOI) dopo la saldatura.
- Test in-circuit con macchine a sonde mobili.
Spesso queste aziende hanno a disposizione anche tecnologie avanzate come l’ispezione a raggi X per QFN e BGA. Altre tecniche di assemblaggio possono includere la saldatura a termocompressione per gli assemblaggi chip-on-board o il wire bonding.
La struttura dei costi per unità di tempo in questo tipo di assemblaggio può essere superiore a quella dell’assemblaggio manuale, a causa dei costi della manodopera e dei tempi macchina. Tuttavia, in base al numero di schede per pannello e al numero di fasi di assemblaggio o ispezione, è possibile ottenere una maggiore produttività. Ciò si traduce in un tempo più breve per raggiungere il punto di pareggio, anche se il volume produttivo necessario è più elevato.
Verdetto
In sintesi, se stai producendo all’estero e vuoi essere sicuro di avere la massima qualità, produttività e capacità di ispezione, lavora solo con fornitori che impiegano processi di assemblaggio automatizzati. È più probabile che riescano ad individuare i difetti, a garantire un’elevata produttività, a ridurre al minimo le rilavorazioni e a consegnare i prodotti assemblati puntualmente. La Cina rimane leader per la produzione in grandi volumi. Inoltre, possono supportare la creazione di una supply chain completa, inclusi gli elementi non elettronici come manuali d’uso, imballaggi, confezionamento e spedizioni.
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