ASSEMBLAGGIO
AUTOMATICO THT
I processi di assemblaggio nel settore dell’elettronica
La tecnologia THT (Trough hole technology) riguarda il montaggio e la saldatura di tutti i componenti che vengono vengono connessi all circuito stampato (PCB) attraversandolo da un lato all’altro attraverso dei fori metallizzati.
Si tratta del sistema di fissaggio tradizionale con cui è nata la brasatura in elettronica, è un metodo solido e affidabile ma la possibilità di miniaturizzazione di questa componentistica è limitata quindi è stata soppiantata nel tempo per quasi tutte le funzioni logiche o passive ma resta una sicurezza nelle applicazioni di potenza e nelle connessioni.
Il processo di assemblaggio dei componenti THT può essere molto vario perchè c’è minore standardizzazione di formati rispetto al mondo SMT.
Pertanto, a monte di un processo di saldatura automatica ci possono essere fasi di posizionamento dei componenti sia manuali che automatiche.
Le fasi del montaggio automatico THT sono:
FISSAGGIO MECCANICO PRIMA DELLA SALDATURA
Alcuni componenti necessitano di un ancoraggio meccanico al PCB prima della saldatura per mezzo di componenti meccanici specifici come viti, rivetti, torrette etc.
Si tratta di componenti che devono essere fissati per mantenerli in posizione durante il processo di brasatura in onda o di componenti che necessitano di una ritenuta meccanica maggiore di quella garantita dalle saldature.
Nel primo caso la viteria può essere rimossa dopo la saldatura, nel secondo caso resta come componente definitivo dell’ assemblato.
In entrambi i casi questa lavorazione viene normalmente eseguita prima del processo di posizionamento degli altri componenti per evitare di maneggiare la scheda con avvitatori o altri strumenti con tutta la componentistica già posizionata.
POSIZIONAMENTO AUTOMATICO DEI COMPONENTI THT
In alcuni casi è possibile montare alcuni componenti THT con macchinari appositi che li inseriscono in posizione corretta secondo un programma caricato in macchina.
Si tratta tipicamente di componenti passivi come resistenze, condensatori e diodi che si possono acquistare in nastro e sono quindi adatti ad essere attrezzati su una macchina automatica.
É possibile montare anche integrati in formato DIP utilizzando degli appositi caricatori ma in ogni caso la capacità della macchina è limitata a componenti relativamente piccoli.
I componenti sono fissati al PCB con un sistema cut&clinch, cioè una volta che il componente ha i terminali inseriti nei fori questi vengono tagliati a misura e piegati in modo da impedirne l’uscita.
Negli ultimi anni la diffusione di queste macchine è diminuita perchè la componentistica passiva THT è stata in gran parte soppiantata da quella in formato SMD che offre maggiore miniaturizzazione e lascia aperta la possibilità di montare i componenti su entrambi i lati della scheda.
Nel caso si vada ad utilizzare questo processo esso avviene normalmente prima dei fissaggi meccanici per favorire il passaggio nei sistemi di carico della macchina.
POSIZIONAMENTO MANUALE DEI COMPONENTI THT
Per tutti i componenti non adatti al posizionamento automatico si usa il sistema di posizionamento manuale in linea.
Lungo la linea di carico della macchina di saldatura a onda sono allineati i tavoli di montaggio.
Qui gli operatori si occupano di posizionare i componenti sui PCB nelle posizioni corrette secondo i disegni predisposti.
I componenti sono stati in precedenza preparati divisi per tipo e posizione, tagliati alla lunghezza necessaria per non dover successivamente intervenire a giunto saldato una volta che il posizionamento è completo e la scheda è stata verificata, l’operatore la fissa su un carrello che viene portato dalla linea di carico fino all’ingresso della macchina e poi all’interno dove iniziano i processi di brasatura.
Al termine del processo lo stesso carrello torna lungo la parte inferiore della linea dove l’operatore recupera la scheda saldata e la sottopone alle necessarie verifiche di processo.
SALDATURA AUTOMATICA AD ONDA
Una volta che i circuiti stampati sono stati completati con tutta la componentistica THT prevista e posizionati sui carrelli avviene il ciclo di saldatura effettivo.
La saldatrice a onda è costituita da una linea automatica di entrata che trascina i carrelli all’ingresso della macchina, qui le schede ricevono il flussante e il profilo termico ha inizio con la fase di pre- riscaldo che serve ad attivare il flussante e ad elevare gradualmente la temperatura della scheda prima del passaggio sul bagno di lega saldante.
Sensori automatici segnalano l’arrivo del carrello in prossimità del pozzetto di saldatura e, a quel punto, un dispositivo interno fa alzare il liquido in forma di onda che lambisce il lato inferiore del circuito stampato e va a formare i giunti saldati.
I tempi di transito influenzano la curva termica e sono essenziali anche le regolazioni di inclinazione della linea rispetto al bagno di stagno.
Se tutti i parametri sono impostati correttamente si ottiene la saldatura contemporanea di tutti i componenti sia sul lato a diretto contatto con la lega, sia all’interno dei fori per risalita capillare.
Superato il bagno di lega il prodotto completa il suo ciclo tornando alla linea di scarico compiendo l’ultima fase del ciclo termico, il raffreddamento, durante il tragitto di ritorno.
