PCBA — Montagem SMT + Through-Hole
Montagem PCBA SMT e through-hole com AOI, inspeção X-ray de BGA e IPC-A-610 Classe 2/3. Protótipos a partir de 20 placas, produção a partir de 200 placas. Opções turnkey completo e consignação.
IPC-A-610 Classe 2 vs. Classe 3: Diferenças nos Critérios de Aceitação
O IPC-A-610 define os padrões de mão de obra para PCBs montadas. A classe determina quais tipos de defeitos de solda são aceitáveis (Classe 2) ou exigem rejeição (Classe 3):
Classe 2 (Produtos Eletrônicos em Geral). Permite pontes de solda menores que não violem o afastamento elétrico mínimo, vazios limitados em juntas de solda (até 25% de área de vazio para balls de BGA) e certos defeitos cosméticos. Abrange a grande maioria da eletrônica de consumo e industrial.
Classe 3 (Eletrônica de Alto Desempenho). Tolerância zero para pontes de solda, <25% de área de vazio conforme IPC-7095 para BGA, requisitos mais rígidos de projeção de terminal para through-hole e exige certificação do pessoal de inspeção (qualificado como CIS/CIT pelo IPC-A-610). Obrigatória para aplicações aeroespaciais, médicas e de segurança crítica. Espere 20% a 40% a mais de tempo de inspeção e custo de montagem mais elevado por placa.
Solicitar Classe 3 para um produto de consumo é comum, mas frequentemente desnecessário e oneroso. Antes de especificar a Classe 3, verifique os requisitos reais de qualidade do seu produto final. Se você vende na Amazon e sua meta de taxa de falhas é <0,5%, a Classe 2 com um processo rigoroso de inspeção do primeiro artigo é tipicamente suficiente.
AOI vs. X-Ray para Pacotes BGA
AOI (Inspeção Óptica Automatizada). Inspeção por câmera após o reflow. Eficaz para detectar: componentes ausentes, orientação incorreta de componentes, tombstoning, pontes de solda em terminais visíveis e posicionamento incorreto de peças (via reconhecimento de contorno e cor de componente). Não consegue visualizar juntas de solda ocultas sob os corpos dos componentes (pacotes BGA, QFN, LGA).
X-ray (2D ou CT). Necessário para pacotes BGA e QFN/LGA de grande porte, onde as juntas de solda ficam completamente ocultas sob o corpo do componente. O X-ray 2D mostra o percentual de vazios e pontes de solda grosseiras. O CT (tomografia computadorizada / X-ray 3D) fornece uma visão de corte transversal para análise detalhada de vazios. O CT é significativamente mais caro e lento — utilizado para análise de falhas, não para inspeção 100% na produção.
Para placas com componentes BGA, exija inspeção X-ray 2D a 100% nos lotes de produção. Um plano de amostragem (por exemplo, as primeiras 10 placas + 1 a cada 50 placas subsequentes) é aceitável para processos estabelecidos com um histórico sólido de SPC (Controle Estatístico de Processo).
Espessura do Stencil e Volume de Pasta
A espessura do stencil determina o volume de depósito de pasta, o que afeta diretamente a qualidade das juntas de solda:
- Stencil de 0,12mm (padrão): correto para a maioria dos componentes 0402+ e QFP com passo de 0,65mm ou maior. Produz volume adequado de pasta para juntas de reflow confiáveis.
- Stencil de 0,10mm: utilizado para placas mistas com componentes 0201 e passivos maiores no mesmo lado. Reduz o volume de pasta para componentes pequenos, mantendo volume aceitável para pads maiores.
- Stencil de 0,08mm: para componentes 01005 e QFP/CSP com passo de 0,4mm. Depósitos de pasta muito finos — exige razões de abertura otimizadas (≥0,66 de razão de área) e limpeza regular do stencil.
Para placas com pads de potência de grande área (por exemplo, pads térmicos de QFN), a redução da abertura do stencil (tipicamente 50% a 75% da área do pad, em padrão de grade) é necessária para evitar vazios de solda e flutuação de componentes durante o reflow. Confirme se as regras de projeto de stencil do fabricante contemplam isso — muitos não fazem por padrão.
Procedimento de Inspeção do Primeiro Artigo (FAI)
A FAI verifica se as primeiras placas de produção atendem à especificação antes que o lote completo de produção prossiga. Um processo robusto de FAI inclui:
- Inspeção visual conforme os critérios IPC-A-610 Classe 2/3
- Verificação dimensional nos posicionamentos críticos de componentes (medição de desvio de pick-and-place)
- Varredura completa AOI sem defeitos adiados
- Inspeção X-ray para todos os componentes BGA/QFN
- Teste funcional utilizando seu fixture de teste ou firmware de teste
- ICT (Teste em Circuito) se aplicável (boundary scan ou bed-of-nails)
Exija aprovação nos resultados da FAI antes que o fabricante avance além das primeiras 5 a 10 placas. Identificar um problema no perfil de reflow durante a FAI é muito mais barato do que descobri-lo após 500 placas montadas.
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