Innovaciones en la fabricación y montaje de circuitos impresos

La industria electrónica está viviendo una profunda transformación para aumentar su competitividad en el mercado, con una tendencia clara de ir hacia la fabricación de componentes cada vez de menor tamaño. Asimismo, el montaje electrónico ha vivido una importante evolución desde sus orígenes hasta nuestros días, empleando en la actualidad técnicas sofisticadas que contribuyen a mejorar la productividad y la calidad del producto finalizado.

Estamos viendo como la industria electrónica cada vez apuesta más por nuevos procesos de fabricación avanzada para obtener mejores ratios de producción y mejores prestaciones en el producto final. La clave se encuentra en emplear la tecnología apropiada para cada proceso de la fabricación, algo que ya es posible dado los avances tecnológicos.

Los dispositivos electrónicos siguen con su rápido crecimiento, con ciclos de duración cada vez más cortos debido tanto a los cambios de moda como a los funcionales. Los avances tecnológicos, que incluyen hardware más sofisticado, demandan mejoras más ágiles en las prestaciones de fabricación.

Cada vez más, teléfonos móviles, ordenadores portátiles, tabletas y muchos otros dispositivos electrónicos dependen de sus circuitos metálicos internos para procesar información a mayor velocidad. A su vez, industrias como la de automoción o la aeronáutica son grandes consumidores de componentes electrónicos cada vez más sofisticados.

No obstante, los mercados exigen cada día más componentes más reducidos por la tendencia a la miniaturización. Los componentes electrónicos tradicionales de tecnología de agujeros pasantes, que se fabrican con terminales que se sueldan en la parte contraria donde se inserta el componente, se están abandonando cada vez más, haciendo uso intensivo de los componentes tipo SMD (Surface Mounting Device), que se suelda de forma directa a la superficie de la PBC o circuito impreso.

Una de las mayores ventajas de los componentes SMD es su tamaño reducido, ahorrando espacio en la placa y cantidad de cobre utilizada. También ofrecen una gran adaptación a las últimas tecnologías y soportan multitud de tipo de ácidos, disolventes y limpiadores.

Pantur realiza stencils para la deposición de pasta de SMD en los circuitos impresos.

La industria electrónica contempla actualmente nuevos escenarios para optimizar los procesos de producción, como, por ejemplo, con el empleo de stencils, que ofrecen una importante ventaja competitiva, incluso en la miniaturización del diseño.

Una de los principales beneficios del uso de los stencils está en su coste de producción y volumen de fabricación. Es, en términos generales, un útil de alta precisión utilizado para dispensar, de forma automática y selectiva, pasta de soldar en los pads de SMD del PCB. Con ello se mejora el proceso de soldado y se garantiza una correcta conductividad en la placa electrónica.

La compañía Pantur realiza stencils para la deposición de pasta de SMD en los Circuitos Impresos, siendo pionera en el mercado nacional en esta actividad. “Nuestro target puede ser cliente directo o montadores de circuitos electrónicos que trabajen para varios sectores como: automoción, electromedicina, aeronáutica, defensa, electrónica de consumo… Todo aquel producto que requiera un sistema electrónico”, comenta Montse Cánovas, Key Account Manager en Pantur. Un mercado competitivo y exigente que les demanda como proveedores una entrega rápida y efectiva, en su mayoría entre 24 y 48 horas, a precios competitivos y de bajo coste. “Igualmente nos exigen alta calidad alta, ya que la serigrafía del circuito y la inserción de los componentes depende, en mayor parte, de la funcionalidad del stencil y cómo éste está trabajado: el material, el corte, el acabado y los post procesos realizados, así como el trabajo previo realizado en la oficina técnica, dependiendo de los componentes visualizados en los archivos (reducciones, realización de desniveles ya sea para la deposición de pasta de diferente tamaño de componentes o para salvar pistas), para que la PCB tenga un total contacto con el stencil”.

El NanoCoating es una de las innovaciones más destacadas en stencils.

En la producción de chips y microchips, el stencil aporta fiabilidad, repetibilidad y precisión en la deposición de la pasta de SMD. Los últimos avances de los stencils van en línea con las tendencias tecnológicas. Como indica Montse Cánovas, cada vez son más los productos inteligentes, autónomos o de robótica que requieren transmitir datos y realizar un mayor número de funciones, disponiendo de un reducido tamaño del circuito. “Esto implica que en una misma PCB pueda haber componentes de varios tamaños que requieran de una deposición o grosor de pasta diferente. O que las PCB tengan que ser cada vez más complejas, debido a las tendencias técnicas. En nuestro departamento de I+D, vamos en consonancia con las necesidades actuales de los PCB, y junto a los años de experiencia, estamos en constante evolución de fabricación y de aportación a nuestro departamento de nuevos equipos y materiales, para dar solución a las necesidades que requieran de la más óptima serigrafia para el montaje de los componentes”, indica la Key Account Manager en Pantur.

Por otra parte, en la actualidad, “y aprovechando la proyección de la nanotecnología y nanopartículas, en Pantur disponemos de una línea denominada ‘NanoCoating’ con la que conseguimos, tras realizar un baño al stencil, dar un recubrimiento de alta durabilidad, para lograr una perfecta transferencia de pasta y evitar restos en el interior de las aperturas y la superficie de contacto con la PCB. Con lo que se agiliza la producción y se evitan errores en la inserción”.

“Finalmente, estamos en constante renovación y actualización de nuestras diferentes líneas de corte, acabados y grabados como electropulido o grabado químico”, concluye Montse Cánovas.

Déficit de componentes electrónicos

El mercado de la electrónica está viviendo en los últimos meses una escasez de componentes electrónicos básicos como chips, procesadores y memorias.

Esta situación, provocada por diferentes motivos, como el aumento de la demanda de ordenadores y dispositivos portátiles durante los periodos de confinamiento y aumento del teletrabajo y de la guerra comercial entre Estados y China, como apuntan algunos expertos, está afectando a buena parte de los fabricantes de componentes y equipos electrónicos, y, por tanto, a las industrias que dependen de ellos. Es el caso de firmas automovilísticas, como el grupo Volkswagen, que se han visto obligados a plantear medidas de ajuste al no disponer de la cantidad de semiconductores idónea para la producción de sus vehículos, alegando un cuello de botella en el suministro.

“Para nuestro sector, el déficit de estos componentes supone la paralización de montajes de PCB, por lo que se consigue el efecto dominó. Si no hay componentes, no se pueden montar los circuitos. Y si no se montan circuitos, no hay demanda de stencils”, comenta Montse Cánovas. Para intentar paliarlo los fabricantes de chips han acelerado sus planes de abrir nuevas líneas de producción de obleas y han planeado la apertura de nuevas fábricas, pero eso lleva tiempo. Además, en el caso de nuestro mercado, “desde los ministerios de Industria y Ciencia han abierto una consulta pública para la participación de proyectos europeos de microelectrónica, con lo que pretenden reforzar a nivel europeo la creación y suministros de componentes electrónicos”, declara la portavoz de Pantur.