¿Qué es la lápida PCB?

Cuando se trata de dispositivos electrónicos y placas de circuitos, la precisión y la fiabilidad son primordiales. Cualquier desviación de la perfección en el proceso de fabricación puede provocar problemas de rendimiento o incluso el fallo completo del sistema. Uno de esos defectos de fabricación que pueden afectar a las placas de circuitos impresos (PCB) se conoce como "PCB Tombstone". 

En este artículo, profundizaremos en qué es el PCB Tombstone, por qué se produce y cómo evitar que afecte a la funcionalidad y fiabilidad de los dispositivos electrónicos.

Comprender la lápida PCB

Lápida PCB

PCB Tombstone, también conocido como "tombstoning" o "efecto lápida", es un defecto de soldadura que se produce durante el montaje de componentes de montaje superficial en una placa de circuito impreso. Debe su nombre al parecido visual del defecto con una lápida, en la que un extremo del componente se mantiene erguido mientras que el otro extremo se levanta de la PCB, asemejándose a una lápida en un cementerio.

Este defecto puede afectar a diversos dispositivos electrónicos, desde teléfonos inteligentes y ordenadores portátiles hasta componentes electrónicos de automoción y equipos médicos. El tombstoning puede provocar un comportamiento errático, conexiones intermitentes o el fallo total de los componentes electrónicos, causando no solo daños funcionales, sino también económicos y de reputación.

¿Por qué se produce el tombstoning?

Para entender por qué se produce el tombstoning, es esencial observar el proceso de soldadura en Montaje de PCB. Los componentes de montaje superficial se fijan a la placa de circuito impreso mediante pasta de soldadura, una mezcla de pequeñas partículas de soldadura y fundente. A continuación, se calienta la placa de circuito impreso, se funde la pasta de soldadura y se crea una conexión eléctrica y mecánica segura.

El estancamiento se produce principalmente debido a desequilibrios en las fuerzas ejercidas sobre el componente durante el proceso de reflujo de la soldadura. Varios factores contribuyen a este fenómeno:

  1. Perfil térmico desequilibrado: Si la PCB experimenta un perfil térmico desequilibrado durante la soldadura por reflujo, con un extremo calentándose más rápido que el otro, puede producirse tombstoning.
  2. Diseño de componentes: Los paquetes de componentes con una distribución desigual del peso o diferentes características térmicas en cada terminal son más propensos al tombstoning. Por ejemplo, los condensadores y resistencias con terminaciones más grandes en un extremo son más susceptibles.
  3. Volumen de pasta de soldadura: Una deposición incorrecta de pasta de soldar puede provocar tombstoning. Una cantidad insuficiente de pasta de soldadura en una almohadilla puede hacer que un terminal se levante mientras el otro permanece unido.
  4. Tamaños desiguales de las almohadillas: El tamaño de las pastillas de la placa de circuito impreso debe ser el mismo para ambos terminales de un componente de montaje superficial. Si los tamaños de las almohadillas no coinciden, puede producirse tombstoning.
  5. Colocación de componentes: La precisión es fundamental a la hora de colocar los componentes en la placa de circuito impreso. La desalineación durante la colocación puede dar lugar a tombstoning.
 

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Prevenir el tombstoning

La prevención del tombstoning es crucial para garantizar la fiabilidad y funcionalidad de los dispositivos electrónicos. He aquí algunas estrategias y buenas prácticas para minimizar el riesgo de tombstoning durante el montaje de placas de circuito impreso:

  1. Optimización del perfil térmico: Mantenga un perfil térmico equilibrado durante la soldadura por reflujo para garantizar un calentamiento uniforme de los componentes. El perfilado adecuado del horno de reflujo es esencial.
  2. Diseño de componentes: Seleccione componentes con tamaños de terminales y características térmicas equilibradas. Algunos fabricantes ofrecen componentes diseñados específicamente para reducir el tombstoning.
  3. Inspección de pasta de soldadura: Implemente medidas de control de calidad para verificar la correcta deposición de la pasta de soldadura. Los sistemas de inspección automatizados pueden ayudar a detectar irregularidades.
  4. Diseño y tamaño de las pastillas: Asegúrese de que el tamaño de los terminales de los componentes de montaje superficial es el mismo. Consulte las hojas de datos de los componentes para conocer los tamaños de pastilla recomendados.
  5. Colocación de componentes: Invierta en máquinas "pick and place" de alta precisión para colocar con exactitud los componentes en la placa de circuito impreso. Implemente sistemas de visión para verificar la colocación en tiempo real.
  6. Diseño de esténciles: Optimice el diseño del esténcil para lograr una deposición uniforme de pasta de soldadura. Ajuste el grosor del esténcil y las aberturas para que coincidan con los tamaños de las almohadillas de los componentes.
  7. Control del proceso de reflujo: Supervise y calibre periódicamente el equipo de soldadura por reflujo para mantener la precisión y uniformidad de la temperatura.
  8. Control de calidad: Implemente rigurosos procesos de control de calidad, incluida la inspección visual y la inspección óptica automatizada (AOI), para detectar y rectificar los defectos de la lapidación.

Incorporando estas medidas al proceso de montaje de placas de circuito impreso, los fabricantes pueden reducir considerablemente los casos de tombstoning y aumentar la fiabilidad de sus productos electrónicos.

Conclusión

PCB Tombstone es un defecto de soldadura que puede afectar a la fiabilidad y funcionalidad de los dispositivos electrónicos. Se produce cuando uno de los terminales de un componente de montaje superficial se desprende de la placa de circuito impreso durante la soldadura por reflujo, asemejándose a una lápida en un cementerio. El "tombstoning" puede provocar problemas de rendimiento, conexiones intermitentes o incluso el fallo completo del sistema.

Comprender las causas del tombstoning y aplicar medidas preventivas durante el montaje de las placas de circuito impreso es crucial para los fabricantes de productos electrónicos. Optimizando los perfiles térmicos, seleccionando componentes con diseños equilibrados, controlando la deposición de pasta de soldadura y manteniendo la precisión en la colocación de componentes, los fabricantes pueden minimizar el riesgo de tombstoning y garantizar la fiabilidad de sus productos electrónicos.

En el mundo de la electrónica, donde la precisión y la fiabilidad son primordiales, abordar y prevenir el tombstoning es un paso fundamental para alcanzar la excelencia en la fabricación y el montaje de placas de circuito impreso.

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