Desafíos que enfrentan los fabricantes con la inspección de PCB

El ritmo de desarrollo cada vez mayor y la diversidad de los aparatos electrónicos significan desafíos de producción cada vez mayores en el ensamblaje de placas de circuito impreso (PCBA), un proceso complejo que involucra numerosos proveedores de componentes, máquinas de ensamblaje sofisticadas y mano de obra. Además, la miniaturización y la creciente complejidad de las placas de circuito impreso (PCB) y el trabajo de montaje derivado aumentan la complejidad de esta fase. Esto hace que el aseguramiento de la calidad (QA) de la PCBA sea un paso invaluable, aunque desafiante, del proceso de fabricación.

En este artículo, Ofer Nir, vicepresidente de productos y marketing del especialista autónomo en inspección visual Inspekto, explora los desafíos que enfrentan las inspecciones de PCB.

Como decía Leonardo da Vinci: “Los detalles hacen la perfección, y la perfección no es un detalle”. Esto es ciertamente cierto para la fabricación y la inspección de calidad de los PCB, la unidad de ensamblaje básica de cualquier dispositivo electrónico, donde una ligera desviación en el ensamblaje puede producir un problema significativo de rendimiento en el producto final.

La creciente demanda de electrónica de consumo y dispositivos inteligentes conectados en la Industria 4.0 está generando un crecimiento considerable en el mercado mundial de PCB, que se espera que alcance los 86.170 millones de dólares en 2026. El mercado también se ha vuelto más exigente y requiere placas con mayor exactitud y precisión durante el proceso de manufactura.

La calidad y confiabilidad de PCBA impacta directamente en la eficiencia y el costo de producción, así como en la funcionalidad y confiabilidad de los dispositivos finales. En el altamente competitivo sector de la electrónica de consumo, los márgenes de producción son clave para la supervivencia; cualquier variación en la eficiencia y el costo de la producción tiene implicaciones significativas para los fabricantes. La confiabilidad y el rendimiento son especialmente importantes en sectores críticos para la seguridad, como el aeroespacial, el automotriz, el de defensa y el de tecnología médica. Por ejemplo, los PCB son un componente clave en la producción de implantes cocleares, marcapasos y equipos de imágenes médicas, donde la precisión podría ser una cuestión de vida o muerte.

Durante las últimas décadas, los fabricantes de PCB también se han esforzado por producir placas más pequeñas y cada vez más complejas. La colocación de mayor densidad de componentes más pequeños hace que los procesos de diseño, fabricación y montaje sean aún más desafiantes. Por estas razones, el control de calidad (QA) es esencial para garantizar que la transición del diseño de PCB a la fabricación esté libre de errores.

Necesidad de confiabilidad y agilidad en la inspección

Debido a la alta complejidad de los PCB modernos, que incorporan una gran cantidad de elementos apenas visibles, la inspección manual no es un método de control de calidad confiable ni escalable. Los defectos en subcomponentes diminutos son difíciles de ver y pueden volverse casi imposibles de detectar después de un turno de ocho horas. Además, incluso si los inspectores logran mantener su concentración inalterada durante todo un turno, la cantidad de tiempo necesaria para examinar una PCB hace que este método sea inviable.

Por estas razones, desde hace mucho tiempo se busca la inspección de calidad visual automatizada para inspeccionar los PCB. Las soluciones de visión artificial (MV) han mitigado los principales desafíos de los inspectores humanos: son precisos, no se cansan y analizan grandes cantidades de pequeños detalles. MV parece ideal para detectar defectos comunes como errores de soldadura, tableros deformados, errores de acabado de superficies y más.

Sin embargo, las soluciones tradicionales de MT tienen dificultades para satisfacer la necesidad de un fabricante de PCB de un control de calidad flexible pero preciso. Estas soluciones convencionales generalmente implican la puesta en marcha, el diseño y la integración de un proyecto personalizado que depende de los servicios constantes de un integrador de sistemas o un experto en MT. Todo el proceso puede ser costoso y llevar mucho tiempo, y la solución final será adecuada para inspeccionar solo un tipo específico de PCB. En el mejor de los casos, estas soluciones pueden ser una buena opción para líneas de montaje rígidas y de alta ingeniería con grandes lotes de producción.

Además, otro atributo común de las líneas PCBA es el cambio constante del módulo ensamblado. En la realidad actual de la cadena de suministro global, los proveedores de componentes cambian constantemente, lo que inevitablemente también cambia la apariencia de la PCBA.

Dada la dinámica del mercado de PCBA (y su necesidad de personalización, fabricación en pequeños lotes y la frecuencia con la que cambian los PCB), es fácil ver por qué la fijeza del MV tradicional desalienta a muchos fabricantes de hacer la transición al control de calidad automatizado.

Sin embargo, para competir a escala global, los fabricantes de PCB deben aspirar nada menos que a la perfección. El control de calidad autónomo puede brindar a los fabricantes la ventaja competitiva que necesitan y garantizar que los PCB salgan de sus instalaciones sin errores; después de todo, como dijo Leonardo da Vinci, "los detalles hacen la perfección".

Para más información: www.inspekto.com.

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