SMT (SURFACE MOUNTED TECHNOLOGY) •Menor …gongora/TEC_ENC/TEC-ENC_7.pdf · EVOLUÇÃO dos...

58
TEC-ENC 7-1 SMT (SURFACE MOUNTED TECHNOLOGY) VANTAGENS •Aumento da Automação na Montagem de Circuitos Eletrônicos •Diminuição de ruídos, menores tempos de retardo e maior resposta em frequência •Menor interferência eletromagnética •Redução de área do C.Impresso em 50% comparado com um PCB típico •Redução do N o de camadas em 40% •redução de custo em 50% •Melhoria nas características mecânicas •Maior velocidade de colocação dos SMD •Aumento de “Yield” Linha de Produção de circuitos usando SMT

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TE

C-E

NC

7-1

SMT (SURFACE MOUNTED TECHNOLOGY)

VA

NTA

GEN

S•A

umen

to d

a A

utom

ação

na

Mon

tage

m d

e C

ircui

tos E

letrô

nico

s•D

imin

uiçã

o de

ruíd

os, m

enor

es te

mpo

s de

reta

rdo

e m

aior

resp

osta

em fr

equê

ncia

•M

enor

inte

rfer

ênci

a el

etro

mag

nétic

a•R

eduç

ão d

e ár

ea d

o C

.Impr

esso

em

50%

com

para

do c

om u

m P

CB

típi

co•R

eduç

ão d

o N

ode

cam

adas

em

40%

•red

ução

de

cust

o em

50%

•M

elho

ria n

as c

arac

terís

ticas

mec

ânic

as•M

aior

vel

ocid

ade

de c

oloc

ação

dos

SM

D•A

umen

to d

e “Y

ield

Linha de Produção de circuitos usando SMT

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TE

C-E

NC

7-2

EVOLUÇÃO dos COMPONENTES “SMD”

•C

ompo

nent

es P

assi

vos

–D

imin

uiçã

o de

L:

3,1

mm

par

a 0,

2 m

m–

Dim

inui

ção

de W

: 1.

6 m

m p

ara

0,1

mm

L

W

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TE

C-E

NC

7-3

EVOLUÇÃO dos SMD’S ATIVOS

•C

ompo

nent

es a

tivos

:–

Dim

inui

ção

de 1

5 m

m2

para

0,8

09 m

m2

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TE

C-E

NC

7-4

COMPONENTES SMD

•C

ompo

nent

es B

ásic

os•

Enca

psul

amen

tos t

ípic

os•

Geo

met

ria o

u pe

gada

“F

oot P

rint”

dos

SM

D•

Enca

psul

amen

tos S

MD

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TE

C-E

NC

7-5

COMPONENTES SMD

Cap

acito

res

Indu

tore

sC

ircu

itos I

nteg

rado

s

Res

isto

res

Tra

nsis

tore

sIn

duto

res

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TE

C-E

NC

7-6

PEGADA de COMPONENTES de DOIS TERMINAIS

RE

SIST

OR

ES

SM

DR

ESI

STO

RE

S S

MD

CA

PAC

ITO

RE

S SM

DC

APA

CIT

OR

ES

SMD

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TE

C-E

NC

7-7

GEOMETRIA de RESISTORES SMD

Con

figur

ação

Dim

ensõ

es

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TE

C-E

NC

7-8

GEOMETRIA dos CAPACITORES MULTICAMADA

Nic

kel

Bar

rier

Ter

min

atio

nsC

onfig

uraç

ão

Uni

dade

:mm

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TE

C-E

NC

7-9

INDUTOR DE FERRITE MULTICAMADA

Mul

tilay

er F

erri

te In

duto

r

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TE

C-E

NC

7-1

0

GEOMETRIA do SOP-8

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TE

C-E

NC

7-1

1

GEOMETRIA do SOP-14

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TE

C-E

NC

7-1

2

GEOMETRIA do MICRO-SMD 8

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TE

C-E

NC

7-1

3

TECNOLOGIA SMT

•Pr

odut

ivid

ade

em S

MT

•Fa

tore

s que

con

tribu

em p

ara

o

“YIE

LD”

em “

SMT”

•Si

stem

a In

tegr

ado

de M

anuf

atur

a

•Ti

pos d

e ci

rcui

tos c

om “

SMD

”•

Sequ

ênci

as tí

pica

s de

mon

tage

m

dos c

ircui

tos c

om “

SMD

”•

Apl

icaç

ão d

e A

desi

vos e

Cur

a•

Apl

icaç

ão d

e Pa

sta

de S

olda

Posi

cion

amen

to d

e co

mpo

nent

es

“SM

D”

•Té

cnic

as d

e So

ldag

em e

m “

SMT”

•So

lda

e Fu

nden

tes p

ara

“SM

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Lim

peza

apó

s pro

cess

o•

Con

trole

de

Qua

lidad

e em

SM

T•

Insp

eção

, Tes

tes e

Rep

aro

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TE

C-E

NC

7-1

4

PRODUTIVIDADE em SMT

•Pr

odut

ivid

ade

éo

fato

r de

mai

or im

port

ânci

a na

indu

stri

a de

m

onta

gem

de

aplic

açõe

s ele

trôn

icas

e se

ass

ocia

dir

etam

ente

a

efic

iênc

ia d

e um

pro

cess

o de

pro

duçã

o pa

ra a

ger

ação

de

um

prod

uto

com

um

cer

to g

rau

de c

onfia

bilid

ade.

•A

com

plex

idad

e cr

esce

nte

das o

pera

ções

na

mon

tage

m d

e ap

licaç

ões e

letr

ônic

as im

plic

a em

inve

stim

ento

s em

gen

te e

eq

uipa

men

to m

uito

ele

vado

s, to

rnan

do o

ret

orno

do

inve

stim

ento

mui

to si

gnifi

cativ

o.•

Efic

iênc

ia =

[Val

or d

e sa

ída]

/ [C

usto

s de

capi

tal +

Cus

tos

Ope

raci

onai

s]•

O v

alor

de

saíd

a é

max

imiz

ado

pelo

“Y

ield

”do

Pro

cess

o te

ndo

em c

ontr

apar

tida

a c

onfia

bilid

ade

(R) d

o pr

odut

o ge

rado

: •

R =

[MT

BF]

/ [M

TB

F +

MT

TR

], on

de M

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o te

mpo

méd

io

entr

e fa

lhas

e M

TT

R é

o te

mpo

méd

io p

ara

cons

erto

.

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TE

C-E

NC

7-1

5

FATORES que CONTRIBUEM para o “YIELD” em “SMT”

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TE

C-E

NC

7-1

6

SISTEMA INTEGRADO de MANUFATURA para SMT

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TE

C-E

NC

7-1

7

TIPOS de CIRCUITOS SMD

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TE

C-E

NC

7-1

8

MÉTODOS de MONTAGEM dos CIRCUITOS SMD

•M

étod

o de

mon

tage

m

para

circ

uito

s tip

o I

A.

Prep

ara-

se o

subs

trato

B.

Apl

ica-

se a

pas

ta d

e so

lda

C.

Col

ocam

-se

os

com

pone

ntes

SM

DD

.Se

cage

m d

a pa

sta

de

sold

aE.

Ref

usão

da

past

a de

so

lda

F.Li

mpe

za se

nec

essá

rio

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TE

C-E

NC

7-1

9

MÉTODOS de MONTAGEM dos CIRCUITOS SMD (cont.)

•M

onta

gem

de

circ

uito

s tip

o II

AA

.Pr

epar

a su

bstra

toB

.D

epos

ita-s

e a

past

a de

sold

aC

.C

oloc

a-se

o c

ompo

nent

e SM

DD

.Se

cage

m d

e pa

sta

de so

lda

E.R

efus

ão d

e so

lda

F.In

serç

ão d

e co

mpo

nent

es d

e fu

ro p

assa

nte

G.

Aco

ndic

iona

men

to d

e co

mpo

nent

es d

e fu

ro p

assa

nte

H.

Inve

rsão

de

subs

trato

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TE

C-E

NC

7-2

0

MÉTODOS de MONTAGEM dos CIRCUITOS SMD (cont.)

I.A

plic

a-se

ade

sivo

ao

subs

trato

J.C

oloc

a-se

com

pone

nte

SMD

no

lado

2K

.C

ura-

se a

desi

voL.

Inve

rte-s

e su

bstra

toM

.R

ealiz

a-se

sold

a de

ond

aN

.Li

mpa

-se

o su

bstra

to se

ne

cess

ário

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TE

C-E

NC

7-2

1

MÉTODOS de MONTAGEM dos CIRCUITOS SMD (cont.)

•M

onta

gem

de

circ

uito

s tip

o II

BA

.Pr

epar

a o

subs

trato

B.

Inse

rção

de

com

pone

ntes

de

furo

pa

ssan

teC

.In

verte

r sub

stra

toD

.A

plic

a-se

ade

sivo

E.C

oloc

a-se

o c

ompo

nent

e SM

DF.

Cur

a-se

o a

desi

voG

.In

verte

subs

trato

e re

aliz

a so

lda

tipo

onda

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TE

C-E

NC

7-2

2

MÉTODOS de MONTAGEM

dos CIRCUITOS SMD (cont.)

A.

Prep

ara

o su

bstra

toB

.In

serç

ão d

e co

mpo

nent

es d

e fu

ro p

assa

nte

C.

Con

dici

onam

ento

do

com

pone

nte

D.

Inve

rte-s

e o

subs

trato

E.A

plic

a-se

ade

sivo

no

subs

trato

F.C

oloc

a-se

com

pone

nte

SMD

G.

Cur

a-se

ade

sivo

H

.In

verte

-se

o su

bstra

toI.

Rea

liza-

se so

lda

tipo

onda

J.Li

mpa

-se

o su

bstra

to

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TE

C-E

NC

7-2

3

APLICAÇÃO de ADESIVOS e CURA

•O

s com

pone

ntes

SM

D d

evem

ser

cola

dos c

om a

desi

vos

(SM

A)

“Sur

face

Mou

nted

Adh

esiv

es”

para

evi

tar s

ua m

ovim

enta

ção

dura

nte

as o

pera

ções

de

sold

a po

r on

da o

por

ref

usão

.

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TE

C-E

NC

7-2

4

•Os a

desi

vos s

ão fo

rmul

ados

par

a te

r os

segu

inte

s atri

buto

s:–P

erfil

e ta

man

ho d

e po

nto

cons

iste

ntes

–Alta

resi

stên

cia

(mol

hado

e c

urad

o)–B

oa fl

exib

ilida

de e

resi

stên

cia

a ch

oque

s tér

mic

os–B

oa a

plic

abili

dade

, os E

poxi

es

perm

item

alta

vel

ocid

ade

de a

plic

ação

–Exc

elen

tes c

arac

terís

ticas

elé

trica

s ap

ós c

ura

–Com

o os

epo

xies

são

sens

itivo

s ao

calo

r el

es d

evem

per

man

ecer

re

frig

erad

os a

[5°

C] p

ara

man

ter s

uas

espe

cific

açõe

s. –P

ara

perm

itir a

util

izaç

ão d

e eq

uipa

men

to a

utom

átic

o de

insp

eção

e

mel

hora

r o c

ontra

ste

as c

ores

típi

cas

usad

as n

os e

poxi

es d

e ad

esiv

o sã

o

(ver

mel

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am

arel

o)–T

ipic

amen

te a

cur

a de

stes

ade

sivo

s oc

orre

num

forn

o de

IR a

tem

pera

tura

de

110

° a 1

60°C

CARACTERÍSTICAS dos ADESIVOS

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TE

C-E

NC

7-2

5

CRITÉRIOS para DEFINIÇÃO de PONTO de ADESIVO

•Exi

stem

crit

ério

s pa

ra d

efin

ição

de

tam

anho

de

pont

o de

ade

sivo

com

o:

–Se

exi

ste

ou

não

o “D

umm

y tra

ck”

–Se

a so

lda

é do

tipo

on

da o

u pa

sta

–Ti

po d

e co

mpo

nent

e a

ser

cola

do

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TE

C-E

NC

7-2

6

MÉTODOS de APLICAÇÃO

•Pi

no d

e Tr

ansf

erên

cia

•Se

rigra

fia

•Se

ringa

de

Pres

são

(Pre

ssão

-Tem

po e

Vol

umét

rico)

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TE

C-E

NC

7-2

7

FATORES dos DIVERSOS MÉTODOS de APLICAÇÃO

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TE

C-E

NC

7-2

8

PROBLEMAS DURANTE a APLICAÇÃO

•São

div

erso

s os p

robl

emas

que

su

rgem

dur

ante

a a

plic

ação

dos

ad

esiv

os:

–Fo

rmaç

ão d

e co

rdão

: Pro

duze

m

cont

amin

ação

nos

term

inai

s•S

ão c

ausa

dos p

or: c

arga

s el

etro

stát

icas

, aju

ste

Z in

corr

eto,

ba

ixo

supo

rte d

a pl

aca

–Tam

anho

de

pont

o in

cons

iste

nte:

que

di

min

ui a

resi

stên

cia

da c

olag

em•S

ão c

ausa

dos p

or: B

icos

in

adeq

uado

s, te

mpo

insu

ficie

nte

para

recu

pera

ção

do a

desi

vo,

tem

po e

pre

ssão

par

a te

rmin

ar o

ci

clo

de a

plic

ação

–Pon

tos f

alta

ntes

que

evi

tam

a

colo

caçã

o do

s com

pone

ntes

•São

cau

sado

s por

: pr

essã

o de

lin

ha b

aixa

–Pon

tos s

atél

ite d

imin

uem

a

resi

stên

cia

da c

olag

em e

pod

em

cont

amin

ar o

s ter

min

ais

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TE

C-E

NC

7-2

9

GEOMETRIAS de PONTOS OBTIDAS

•U

sand

o ap

licad

ores

•Usa

ndo

Seri

graf

ia

com

“Dis

pens

ers”

de

Seri

nga

“Ste

ncil”

par

a ap

licaç

ão

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TE

C-E

NC

7-3

0

BOMBAS UTILIZADAS para APLICAÇÃO de ADESIVOS

•Bom

ba c

om P

istã

o de

Des

loca

men

to

Posi

tivo

–Bom

bas d

e de

sloc

amen

to p

ositi

vo u

sam

pi

stão

par

a fo

rçar

o m

ater

ial a

des

cer

pelo

bic

o.

–Um

a pr

essã

o co

nsta

nte

é ap

licad

a à

se

ringa

a q

ual f

orne

ce m

ater

ial à

câm

ara

do p

istã

o en

quan

to e

ste

está

leva

ntad

o.

–Qua

ndo

a câ

mar

a fic

a ch

eia

o pi

stão

é

acio

nado

forç

ando

o m

ater

ial a

sair

pela

bi

co.

•B

omba

Rot

atór

ia ti

po A

rqui

med

es–U

ma

válv

ula

do

tipo

Arq

uim

edes

usa

um

fuso

“A

uger

” pa

ra m

ovim

enta

r o

mat

eria

l pel

o ci

lindr

o.

–Um

a pr

essã

o co

nsta

nte

de a

té a

plic

ada

na se

ringa

forç

ando

o m

ater

ial a

des

cer

ate

o fu

so–O

giro

do

fuso

apl

ica

uma

forç

a de

ci

salh

amen

to a

o m

ater

ial c

ondu

zind

o-o

pela

rosc

a do

fuso

até

o b

ico

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TE

C-E

NC

7-3

1

PASTA de SOLDA para SMT

•A

pas

ta d

e so

lda

é um

a m

istu

ra p

artíc

ulas

m

etál

icas

esf

éric

as d

e lig

as d

e so

lda

enca

psul

adas

com

fund

ente

usa

das n

o

proc

esso

de

sold

a po

r ref

usão

•N

a fo

rmul

ação

das

pas

tas d

e so

lda

es

peci

ficam

-se

car

acte

rístic

as c

omo:

–Te

mpo

de

ader

ênci

a “T

acki

ness

”,

–V

ida

do “

Sten

cil”

,–

Reo

logi

a (C

arac

terís

ticas

de

fluxo

da

past

a).

•Em

pro

duçã

o a

past

a de

sold

a en

velh

ece

e

suas

car

acte

rístic

as m

udam

, por

tant

o um

a m

anip

ulaç

ão a

dequ

ada

perm

ite:

–Pr

eser

var a

s car

acte

rístic

as o

rigin

ais

dura

nte

um te

mpo

mai

or,

–Ev

itar d

espe

rdiç

o de

pas

ta,

–A

umen

tar o

“Y

ield

” do

pro

cess

o,

–D

imin

uir a

taxa

de

defe

itos d

o pr

oces

so.

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TE

C-E

NC

7-3

2

MATERIAIS para PASTA de SOLDA (LIGAS METÁLICAS)

•U

ma

liga

típic

a pa

ra p

asta

de

sold

a co

nsis

te d

e C

hum

bo (P

b), E

stan

ho (S

n) e

as

veze

s Pra

ta (A

g)

•A

liga

é fo

rmad

a po

r par

tícul

as d

e di

âmet

ro d

e 2

0-75

mic

rom

etro

s •

Um

a lig

a m

uito

pop

ular

par

a so

lda

por r

efus

ão e

a c

ompo

siçã

o eu

têtic

a

63Sn

/37P

b (v

eja

diag

ram

a de

fase

aba

ixo)

com

um

a te

mpe

ratu

ra d

e tra

nsiç

ão d

e 18

3 o C

Esta

liga

apr

esen

ta b

aixo

cus

to, p

orem

con

tém

Chu

mbo

.

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TE

C-E

NC

7-3

3

TIPOS de PASTA de SOLDA

•D

iver

sos t

ipos

de

ligas

met

álic

as e

ncon

tram

-se

disp

onív

eis p

ara

sua

utili

zaçã

o em

SM

T co

m te

mpe

ratu

ras d

e fu

são

de 1

80-3

00 o C

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TE

C-E

NC

7-3

4

MATERIAIS para PASTA de SOLDA (FUNDENTES)

•N

uma

só o

pera

ção

uma

serie

de

mat

eria

is c

om d

iver

sos g

raus

de

sold

abili

dade

dev

em

ser s

olda

dos u

sand

o um

a de

term

inad

a lig

a de

sold

a, is

to fa

z co

m q

ue a

esc

olha

do

fund

ente

(Flu

x) se

ja im

porta

nte.

As f

unçõ

es d

o fu

nden

te n

o pr

oces

so d

e so

lda

de S

MT

são:

–R

etar

dar a

oxi

daçã

o de

vida

à te

mpe

ratu

ra d

e so

ldag

em–

Rem

over

óxi

dos s

uper

ficia

is–

Evita

r re-

oxid

ação

–A

juda

r à tr

ansf

erên

cia

de c

alor

até

a ju

nta

de so

lda

–Pe

rmiti

r que

resí

duos

cor

rosi

vos o

u nã

o se

jam

faci

lmen

te re

mov

idos

do

subs

trato

–M

elho

rar a

mol

habi

lidad

e da

s sol

das

•O

fund

ente

é a

plic

ado

ante

s do

proc

esso

de

sold

agem

por

ond

a ou

dur

ante

o p

roce

sso

refu

são,

send

o ap

licad

os a

o su

bstra

to a

travé

s de

Espu

ma,

Ond

a ou

“Spr

ay”.

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TE

C-E

NC

7-3

5

TIPOS de FUNDENTES

•Fu

nden

tes I

norg

ânic

os

•Fu

nden

tes I

norg

ânic

os sã

o al

tam

ente

cor

rosi

vos,

já q

ue se

co

nstit

uem

de

ácid

os e

sais

in

orgâ

nico

s com

o H

Cl e

HF,

C

lore

tos d

e es

tanh

o, só

dio,

fluo

reto

de

pot

ássi

o e

clor

eto

de z

inco

. •

Este

s fun

dent

es p

odem

rem

over

fil

mes

de

óxid

os d

e m

etai

s fer

roso

s e

não

–fer

roso

s co

mo

aço

inox

., K

ovar

e fe

rro-

níqu

el,

que

não

pode

m se

r sol

dado

s co

m fu

nden

tes

mai

s fra

cos.

•O

s fun

dent

es in

orgâ

nico

s são

us

ados

par

a ap

licaç

ões n

ão-

elet

rôni

cas e

não

são

usad

os e

m

SMT.

•Fu

nden

tes Á

cido

s Org

ânic

os (A

O)

•Es

tes f

unde

ntes

são

mai

s for

tes q

ue

os d

e tip

o R

OSI

N e

mai

s fra

cos q

ue

os in

orgâ

nico

s.•

Forn

ecem

um

bal

ance

ade

quad

o en

tre a

ativ

idad

e do

fund

ente

e su

a lim

pabi

lidad

e. E

stes

fund

ente

s co

ntém

íons

pol

ares

que

pod

em se

r re

mov

idos

por

solv

ente

s pol

ares

com

ág

ua.

•D

evid

o a

sua

solu

bilid

ade

os

fund

ente

s (A

O) s

ão a

mbi

enta

lmen

te

adeq

uado

s e p

odem

ser u

sado

s par

a m

onta

gens

com

circ

uito

s tip

o II

ou

III

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TE

C-E

NC

7-3

6

TIPOS de FUNDENTES (Cont.)

•Fun

dent

es ti

po R

OSI

N•R

OSI

N o

u co

loph

ony

é um

pro

duto

nat

ural

ex

traíd

o da

cas

ca d

o pi

nhei

ro.

•A c

ompo

siçã

o do

RO

SIN

é C

19H

29C

OO

H e

co

nsis

te p

rinci

palm

ente

de

ácid

o ab

iétic

o (7

0 a

85 p

erce

nto)

com

(10

a 15

per

cent

o)

de á

cido

pim

áric

o.

•Os f

unde

ntes

de

RO

SIN

são

inat

ivos

a

tem

pera

tura

am

bien

te m

as fi

cam

ativ

os

nas t

empe

ratu

ras d

e so

ldag

em. A

To

de

fusã

o do

RO

SIN

es d

e (1

72°C

to 1

75°C

)•E

stes

fund

ente

s po

dem

ser:

não

ativ

ado(

R),

–m

eio

ativ

ado

(RM

A),

–to

talm

ente

ativ

ados

(RA

), –

No-

Cle

an•I

sto

devi

do à

con

cent

raçã

o de

ativ

ador

es

adic

iona

dos (

aló

geno

s, ác

idos

org

ânic

os,

amin

oáci

dos,

etc)

•O

s fun

dent

es ti

po R

e R

MA

são

ge

ralm

ente

não

cor

rosi

vos,

porta

nto

segu

ros e

mui

tas v

ezes

não

pre

cisa

m

de li

mpe

za. O

solv

ente

usu

al é

Is

opro

pano

l ou

álco

ol e

tílic

o.•

Sua

desv

anta

gem

é q

ue é

peg

ajos

o se

gura

ndo

poei

ra e

con

tam

inan

tes.

•O

fund

ente

tipo

RA

apr

esen

ta u

ma

perc

enta

gem

mai

or d

e at

ivad

or,

pore

m se

us re

sídu

os s

ão c

orro

sivo

s.•

Os f

unde

ntes

tipo

RO

SIN

em

ger

al

requ

erem

um

est

ágio

de

limpe

za•

Exis

te u

ma

clas

se d

e fu

nden

tes

cham

ados

No-

Cle

an q

ue n

ão d

eixa

m

resí

duos

no

PCB

e n

ão sã

o co

rros

ivos

, po

rtant

o nã

o re

quer

em o

es

tági

o de

lim

peza

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TE

C-E

NC

7-3

7

TIPOS de PASTAS ATUAIS

•O p

roto

colo

de

Mon

treal

rest

ringe

ou

proí

be a

util

izaç

ão d

e m

ater

iais

que

des

troem

a c

amad

a de

ozô

nio

do ti

po C

FC’s

. Ist

o te

m a

feta

do p

rofu

ndam

ente

a in

dust

ria e

letrô

nica

e te

m re

strin

gido

ou

elim

inad

o as

pas

tas d

e so

lda

tradi

cion

ais

com

fund

ente

s tip

o(R

MA

) e m

étod

os d

e lim

peza

bas

eado

s em

CFC

. •A

ssim

solv

ente

s alte

rnat

ivos

tem

sido

usa

dos p

elos

fabr

ican

tes e

os

sist

emas

“ n

o cl

ean”

e “

wat

er c

lean

” es

tão

se to

rnan

do o

s pr

edom

inan

tes h

oje

na in

dust

ria.

•Sis

tem

a d

e Pa

stas

Sol

úvei

s em

águ

a “w

ater

cle

an”

•Pas

tas s

olúv

eis e

m á

gua

são

esco

lhid

as p

ara

aplic

açõe

s ond

e os

re

sídu

os q

ue fi

cam

na

plac

a de

PC

B d

evem

ser r

emov

idos

. est

as

past

as a

pres

enta

m u

ma

exce

lent

e m

olha

bilid

ade

mas

apr

esen

tam

pr

oble

mas

com

o te

mpo

de

ades

ão e

vid

a út

il. O

s fab

rican

tes

atua

lmen

te e

stão

reso

lven

do e

stes

pro

blem

as .

•Est

e si

stem

a re

quer

a a

valia

ção

dos m

ater

iais

usa

dos p

ara

limpe

za,

espe

cial

men

te d

e lu

gare

s de

difíc

il ac

esso

na

plac

a de

PC

B .

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TE

C-E

NC

7-3

8

SISTEMA de PASTAS de SOLDA “NO CLEAN”

•O

sist

ema

“No

clea

n” e

stá

send

o m

uito

usa

do já

que

dim

inui

cu

stos

elim

inan

do o

pro

cess

o de

lim

peza

e e

vita

ndo

reje

itos a

pós

este

pro

cess

o.•

Inic

ialm

ente

o si

stem

a “n

o cl

ean”

apr

esen

tava

pro

blem

as d

e m

olha

bilid

ade

e at

ivaç

ão. H

oje

este

s pro

blem

as d

e m

olha

bilid

ade

estã

o su

pera

dos p

erm

itind

o a

man

uten

ção

da c

onfia

bilid

ade

mes

mo

em d

iver

sas s

uper

fície

s. •

O re

sto

dos p

arâm

etro

s (p

ropr

ieda

des d

e im

pres

são,

tem

po d

e ad

esão

, con

sist

ênci

a, e

tc) p

erm

anec

em c

ompa

tívei

s com

as

apre

sent

adas

pel

os si

stem

as tr

adic

iona

is c

om (R

MA

).•

A c

or d

o re

sídu

o é

tipic

amen

te c

lara

, elim

inan

do p

robl

emas

co

smét

icos

das

pla

cas e

ass

im n

ão se

ndo

nece

ssár

ia su

a re

tirad

a da

pla

ca.

•Pa

stas

de

ultim

a ge

raçã

o co

m o

sist

ema

no-c

lean

não

requ

erem

at

mos

fera

s esp

ecia

is, c

omo

a de

nitr

ogên

io p

ara

a re

fusã

o.

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TE

C-E

NC

7-3

9

LIGAS ALTERNATIVAS “LEAD FREE”

•Um

nov

o ca

mpo

par

a o

dese

nvol

vim

ento

de

past

as d

e so

lda

é o

de

ligas

“liv

res d

e ch

umbo

” “

’Lea

d Fr

ee”

, de

vido

aos

pro

blem

as

ambi

enta

is q

ue o

chu

mbo

cau

sa q

uand

o de

scar

tada

s as p

laca

s de

PCB

.–A

mai

oria

do

traba

lho

nest

a ár

ea e

sta

foca

lizad

o ao

redo

r de

sist

emas

tern

ário

s o

de o

rden

s sup

erio

res b

asea

dos e

m S

n/A

g/C

u/Sb

. Os p

onto

s de

fusã

o sã

o m

aior

es q

ue o

s do

sist

ema

Sn/P

b m

as te

stes

reve

lam

que

a m

etod

olog

ia a

tual

é

com

patív

el c

om e

ste

sist

ema.

–Dad

os e

xten

sivo

s de

conf

iabi

lidad

e es

tão

send

o ge

rado

s e a

lgun

s pro

duto

s já

estã

o se

ndo

lanç

ados

no

mer

cado

.–O

Impa

cto

dest

es si

stem

as d

e so

lda

no e

quip

amen

to p

ara

proc

esso

de

SMT

é fu

nção

da

past

a se

leci

onad

a q

ue p

rodu

z m

udan

ças e

m:

•Tec

nolo

gia

de fa

bric

ação

da

past

a •T

empe

ratu

ra d

e re

fusã

o •A

tivid

ade

do fu

nden

te

–Em

ger

al o

equ

ipam

ento

de

SMT

é co

mpa

tível

com

os n

ovos

sist

emas

de

past

a.

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TE

C-E

NC

7-4

0

VOLUME de PASTA de SOLDA

•É

mui

to im

porta

nte

depo

sita

r o

volu

me

certo

de

past

a de

sold

a, p

ara

evita

r sol

das i

ncon

sist

ente

s.•

O V

olum

e de

pas

ta d

e so

lda

é de

finid

a ba

sica

men

te:

–Pe

lo p

roce

sso

de d

epos

ição

(S

erig

rafia

ou

“Dis

pens

ing”

)–

Tam

anho

de

partí

cula

–V

isco

sida

de d

a Pa

sta

–Pe

las a

bertu

ras d

o “S

tenc

il”,

–Pe

la e

spes

sura

do

“Ste

ncil”

,

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TE

C-E

NC

7-4

1

CRITÉRIO GERAL PARA UMA BOA SOLDA

•U

ma

sold

a ad

equa

da d

eve

real

izar

funç

ões t

anto

(E

létri

cas)

qua

nto

estru

tura

is (M

ecân

icas

) sem

fa

lhas

dur

ante

seu

tem

po d

e vi

da.

•Ex

iste

m tr

ês c

ritér

ios p

ara

julg

ar u

ma

sold

a:–

Boa

mol

habi

lidad

e da

s sup

erfíc

ies,

–Su

perf

ície

s de

sold

a lim

pas,

suav

es e

br

ilhan

tes,

–V

olum

e ad

equa

do d

e so

lda

–C

ompo

nent

es S

MD

não

des

alin

hado

s

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TE

C-E

NC

7-4

2

SOLDABILIDADE

•So

ldab

ilida

de d

e co

mpo

nent

es e

subs

trato

s def

ine-

se c

omo

sua

adeq

uaçã

o pa

ra o

pro

cess

o de

sold

agem

indu

stria

l. Es

ta é

afe

tada

pelo

s seg

uint

es fa

tore

s:–

Dem

anda

Tér

mic

a•

Dev

e se

r tal

que

per

mita

o a

quec

imen

to d

a ár

ea o

nde

será

real

izad

a a

sold

a se

m p

reju

dica

r os c

ompo

nent

es e

subs

trato

s.–

Mol

habi

lidad

e•

A m

etal

izaç

ão d

o co

mpo

nent

e o

u co

ndut

or d

eve

ser t

al q

ue a

su

perf

ície

est

á to

talm

ente

mol

hada

com

sold

a, n

o te

mpo

dis

poní

vel

para

a so

ldag

em.

–R

esis

tênc

ia a

dis

solu

ção

da m

etal

izaç

ão•

A m

etal

izaç

ão d

o co

mpo

nent

e o

cond

utor

dev

e su

porta

r as

tem

pera

tura

s de

sold

a se

m se

dis

solv

er.

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TE

C-E

NC

7-4

3

TESTES para AVALIAR PASTAS de SOLDA

•Par

a av

alia

ção

de P

asta

s de

Sold

a é

nece

ssár

io re

aliz

ar te

stes

pa

ra q

uant

ifica

r:–A

Dis

tribu

ição

de

partí

cula

s do

pó d

e so

lda

–Sua

Con

sist

ênci

a –

O A

cont

ecim

ento

de

Res

íduo

s–A

Mol

habi

lidad

e da

pas

ta–O

Tem

po d

e A

derê

ncia

de

com

pone

ntes

–O te

ste

de b

ola

de S

olda

–A

impr

essã

o da

pas

ta

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TE

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NC

7-4

4

TESTE de BOLA de SOLDA

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TE

C-E

NC

7-4

5

Teste de Molhabilidade

0% 30% 40% 50%

60% 70% 80% 100%

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TE

C-E

NC

7-4

6

TESTES de IMPRESSÃO

•Pa

ra a

valia

r a im

pres

são

deve

-se

tom

ar e

m c

onta

os s

egui

ntes

fato

res:

–V

ida

do “

Sten

cil”

–C

ondi

ções

am

bien

tais

(tem

pera

tura

e u

mid

ade)

–V

eloc

idad

e do

“Sq

ueeg

ee”

Rod

o–

Freq

üênc

ia d

e m

ovim

enta

ção

do “

Sten

cil”

–C

ompa

tibili

dade

com

bom

bas d

e si

stem

as d

e “d

ispe

nsin

g”

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TE

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NC

7-4

7

DEPOSIÇÃO de PASTA de SOLDA

•Se

rigra

fia u

sand

o ST

ENC

IL

•Eq

uipa

men

to p

ara

Serig

rafia

de

Sold

a

•O

pro

cess

o de

dep

osiç

ão d

e pa

sta

de

sold

a no

PC

B, p

ara

refu

são,

util

iza

um “

sten

cil p

rinte

r”.

•D

uran

te o

pro

cess

o de

impr

essã

o ,

o ro

do p

ress

iona

o “

sten

cil”

de

form

a qu

e es

te to

ca a

supe

rfíc

ie d

o su

bstra

to.

A p

asta

de

sold

a é

impr

essa

atra

vés

das a

bertu

ras d

o “s

tenc

il” d

evid

o a

pres

são

hidr

odin

âmic

a g

erad

a pe

lo

rodo

qua

ndo

este

per

corr

e a

área

to

tal d

e im

agem

.•

Para

obt

er u

m ó

timo

“Yie

ld”

nest

e pr

oces

so p

arâm

etro

s do

proc

esso

co

mo

velo

cida

de e

pre

ssão

do

rodo

de

vem

ser a

ltera

dos.

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TE

C-E

NC

7-4

8

STENCIL para SERIGRAFIA de PASTA de SOLDA

•O

“St

enci

l” é

pro

jeta

do d

e fo

rma

que

suas

abe

rtura

s coi

ncid

am c

om o

s “Pa

ds”

de so

lda

. •

A q

uant

idad

e de

pas

ta d

e so

lda

requ

erid

a p

ara

atin

gir u

ma

dete

rmin

ada

dim

ensã

o de

sold

a po

de se

r est

imad

a d

uran

te p

roje

to d

o “S

tenc

il”.

•A

s abe

rtura

s nos

“St

enci

ls”

são

fabr

icad

as u

sand

o pr

oces

sos a

ditiv

os o

u su

btra

tivos

: C

orte

por

LA

SER

e C

orro

são

Quí

mic

a sã

o pr

oces

sos s

ubtra

tivos

,e

nqua

nto

Ele

tro-f

orm

ação

é u

m p

roce

sso

aditi

vo.

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NC

7-4

9

FABRICAÇÃO das ABERTURAS no “STENCIL”

–– CO

RT

E P

OR

LA

SER

:C

OR

TE

PO

R L

ASE

R:

•U

m la

ser

prog

ram

ável

é u

sado

par

a co

rtar

as a

bert

uras

, cri

ando

ge

omet

rias

trap

ezoi

dais

com

abe

rtur

as m

aior

es n

o la

do d

o ro

do

que

no la

do d

o su

bstr

ato.

Em

alg

uns c

asos

isto

mel

hora

a li

bera

ção

da p

asta

de

sold

a. E

stes

sten

cils

são

tipic

amen

te d

e aç

o in

ox.

–C

OR

RO

SÃO

QU

ÍMIC

A:

CO

RR

OSÃ

O Q

UÍM

ICA

:•

É o

mét

odo

mai

s com

um d

e fa

bric

ação

de

sten

cils

. Um

” Ph

oto

Res

ist”

é la

min

ado

nos d

ois l

ados

da

folh

a m

etál

ica

e m

asca

ras c

om

a im

agem

a se

r tr

ansf

erid

a sã

o al

inha

das n

os d

ois l

ados

e r

ealiz

ada

uma

expo

siçã

o co

m u

ma

font

e de

luz

com

o c

ompr

imen

to d

e on

da

adeq

uado

. A fo

lha

é re

vela

da e

col

ocad

a nu

ma

câm

ara

de c

orro

são,

obte

ndo-

se a

ssim

as a

bert

uras

pro

jeta

das.

Est

e m

étod

o é

adeq

uado

pa

ra d

ispo

sitiv

os c

om te

rmin

ais c

om p

asso

de

0.65

mm

ou

mai

or.

Os

sten

cils

são

fabr

icad

os e

m g

eral

com

aço

inox

.–

EL

ET

RO

FO

RM

ÃO

:E

LE

TR

O F

OR

MA

ÇÃ

O:

• Est

a té

cnic

a re

quer

tam

bém

um

“Ph

oto

Res

ist”

que

est

á po

sici

onad

o nu

m “

Man

drel

” ou

bas

e m

etál

ica.

O r

esis

t tem

um

a es

pess

ura

mai

or q

ue a

esp

essu

ra d

o “s

tenc

il”. O

res

ist é

rev

elad

o e

pila

res d

e re

sist

apa

rece

m o

nde

esta

rão

as a

bert

uras

do

“ste

ncil”

. N

íque

l é e

letr

o de

posi

tado

até

obt

er a

esp

essu

ra d

e “s

tenc

il”

dese

jada

. A

pós o

pro

cess

o os

pila

res d

e re

sist

são

rem

ovid

os e

o

“ste

ncil”

é r

etir

ado

da b

ase.

Est

e m

étod

o é

util

izad

o pa

ra

aplic

açõe

s que

req

uere

m m

uita

pre

cisã

o.

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TE

C-E

NC

7-5

0

DEPOSIÇÃO de PASTA de SOLDA com DISPENSER

•Apl

icaç

ão d

e Pa

sta

de S

olda

usa

ndo

equi

pam

ento

s de

“Dis

pens

ing”

apr

esen

tam

as

segu

inte

s car

acte

rístic

as:

– É u

m p

roce

sso

mui

to p

reci

so q

ue u

tiliz

a a

base

de

dado

s do

PCB

par

a de

posi

tar

quan

tidad

es p

reci

sas d

e pa

sta

em lu

gare

s de

finid

os n

a pl

aca.

Por

ser

um p

roce

sso

dire

to n

ão r

eque

r “S

tenc

il” p

ara

sua

oper

ação

. – E

ste

é um

pro

cess

o fle

xíve

l já

que

pode

ap

licar

qua

ntid

ade

vari

ávei

s de

past

a

elim

inan

do a

mud

ança

de

sten

cils

par

a ca

da

pass

o.– O

s “M

ulti-

Hea

d D

ispe

nser

s” (

veja

foto

) po

dem

dep

osita

r at

é 14

0.00

0 po

ntos

de

sold

a ou

ade

sivo

por

hor

a.

– Est

a va

ntag

ens t

orna

m e

ste

mét

odo

adeq

uado

par

a pr

odut

os c

om u

ma

alta

m

istu

ra d

e co

mpo

nent

es d

e fo

rma

que

é fá

cil m

odifi

car

o pr

ogra

ma

de d

epos

ição

.– O

mét

odo

de a

plic

ação

de

past

a de

sold

a

pode

ser

cons

ider

ado

com

o um

a al

tern

ativ

a

e vi

ável

à d

epos

ição

por

seri

graf

ia.

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TE

C-E

NC

7-5

1

“Posicionamento de Componentes em SMT

•O

“Pl

acem

ent”

trat

a da

col

ocaç

ão d

e co

mpo

nent

es S

MD

sobr

e ad

esiv

os o

u pa

sta

de so

lda

em

subs

trato

s de

“PC

B”

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TE

C-E

NC

7-5

2

FATORES CONSIDERADOS em “PLACEMENT” de SMD

Treinamento

Área de

produção

Tipo de

Componentes

Capacidade

Máquina de

“Placement”

Conhecimento

Poeira e

Sujeira no

ambiente

Facilidade de

Alteração

Eixo de

Movimentação

Circulação do

Ar

PCB

•Planicidade do

PCB

•Planicidade

das ilhas de

Solda

Bicos

Cabeças de

colocação

•Bicos

Ope

rado

res

Am

bien

teM

ater

iais

Mét

odos

Eq

uipa

men

to

temperatura

Suporte do PCB e

grampos

Suporte do PCB

Software

Alimentadores

Adesivo

•“Tackiness” ou

Aderência ao

PCB

Repetibilidade

e Precisão do

posicionamento

Umidade do Ar

Pasta de Solda

•“Tackiness”

ou Aderência

ao PCB

Parâmetros de

“Placement”

•Dados de Visão

•Dados do PCB

Sistema de

Visão

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TE

C-E

NC

7-5

3

FORMAS de POSICIONAMENTO em SMD

•O

s mét

odos

de

posi

cion

amen

to se

guem

as s

egui

ntes

est

raté

gias

:

–Po

sici

onam

ento

em

linh

a

–Po

sici

onam

ento

sim

ultâ

neo

–Po

sici

onam

ento

seqü

enci

al

–Po

sici

onam

ento

seqü

enci

al

si

mul

tâne

o

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TE

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NC

7-5

4

TIPOS de SISTEMAS de POSICIONAMENTO

•Exi

stem

três

tipo

s de

posi

cion

amen

to d

e co

mpo

nent

es S

MD

: –S

iste

ma

tipo

Pórti

co “

Gan

try”

ou C

arte

sian

o,–S

iste

ma

tipo

Torr

e “T

urre

t”,

–Sis

tem

a de

pos

icio

nam

ento

mas

sivo

par

alel

o.

•A m

aior

dife

renç

a en

tre e

stes

doi

s mét

odos

é

o m

étod

o de

tran

spor

te d

os c

ompo

nent

es

SMD

do

alim

enta

dor a

o PC

B.

•Cad

a si

stem

a ap

rese

nta

vant

agen

s e

de

svan

tage

ns d

epen

dend

o da

apl

icaç

ão o

pr

oces

so q

ue e

stá

a se

r im

plem

enta

do e

que

ge

ralm

ente

trat

a-se

de

um c

ompr

omis

so

entre

vel

ocid

ade

e pr

ecis

ão d

e po

sici

onam

ento

.

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TE

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NC

7-5

5

SISTEMA “TURRET”

•No

sist

ema

“Tur

ret”

ou

de T

orre

as c

abeç

as d

e po

sici

onam

ento

são

rota

das,

pega

ndo-

se o

com

pone

nte

num

a po

siçã

o e

colo

cand

o-o

em

outra

. •O

s alim

enta

dore

s são

mov

imen

tado

s até

a p

osiç

ão d

e re

colh

imen

to e

o

PCB

é m

ovim

enta

do n

a di

reçã

o X

-Y a

té a

pos

ição

cor

reta

de

colo

caçã

o do

com

pone

nte

SMD

.

Sist

ema

tip

o

Torr

e ou

“T

urre

t”

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7-5

6

ESPECIFICAÇÕES de SISTEMA COMERCIAL de P&P

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7-5

7

SISTEMA “GANTRY”

•O

Sis

tem

a “G

antry

” ou

“Pi

ck a

nd P

lace

” ou

Car

tesi

ano

é um

si

stem

a qu

e po

ssui

um

a ca

beça

de

colo

caçã

o m

onta

da n

um

sist

ema

X-Y

que

reco

lhe

o co

mpo

nent

e SM

D d

o al

imen

tado

r qu

e es

tá n

uma

posi

ção

fixa

e o

mov

imen

ta a

té a

pos

ição

do

com

pone

nte

no P

CB

que

tam

bém

se e

ncon

tra fi

xo.

Sist

ema

tipo

Car

tesi

ano

ou “

Gan

try”

“Fee

der”

ou

Alim

enta

dor

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TE

C-E

NC

7-5

8

FERRAMENTAS de POSICIONAMENTO para SMD

•A

s maq

uina

s de

P&P

mov

imen

tam

os

com

pone

ntes

SM

D d

os a

limen

tado

res

até

o lo

cal

de p

osic

iona

men

to c

om

Bic

os a

vác

uo.

•D

iver

sos B

icos

são

pro

jeta

dos p

ara

cons

egui

r rec

olhe

r os m

ais d

iver

sos

tipos

de

form

atos

de

com

pone

ntes

SM

D•

Os B

icos

tam

bém

são

proj

etad

os p

ara

que

os si

stem

as d

e vi

são

utili

zado

s co

nsig

am id

entif

icar

os c

ompo

nent

es

SMD

a se

rem

pos

icio

nado

s e

colo

cado

s