Revisar e Documentar Fabricação e Montagem Eletrônica
Trata-se do detalhamento da documentação de aquisição, fabricação, montagem e testes das partes eletrônicas do produto.
A documentação de fabricação e montagem eletrônica parte do detalhamento de listas de aquisição para os componentes eletrônicos. As listas são geradas com a identificação dos fornecedores de cada parte do produto, dos part numbers e da descrição de compra do produto conforme o datasheet do fabricante. Quanto mais novo o dispositivo para os compradores da empresa, maior a necessidade de refinamento da especificação do produto.
Em paralelo com o desenvolvimento de listas de componentes, deve-se refinar o projeto das placas eletrônicas, o que implica no detalhamento do número de layers e lados em que haverá componentes nas placas, na definição das áreas dos componentes com base nos principais, o que implica na escolha pela utilização de componentes SMD ou THROUGH HOLES, na determinação do tipo de material a ser utilizado para a confecção das placas, e, em última análise, na determinação do número de placas eletrônicas a serem utilizadas no equipamento.
Em paralelo com o desenvolvimento de listas de componentes, deve-se refinar o projeto das placas eletrônicas, o que implica no detalhamento do número de layers e lados em que haverá componentes nas placas, na definição das áreas dos componentes com base nos principais, o que implica na escolha pela utilização de componentes SMD ou THROUGH HOLES, na determinação do tipo de material a ser utilizado para a confecção das placas, e, em última análise, na determinação do número de placas eletrônicas a serem utilizadas no equipamento.
As partes eletrônicas que compõem um produto mecatrônico podem ser consolidadas em dois tipos de processos de produção. A maior parte da eletrônica de um produto mecatrônico é representada por placas de circuito impresso (printed circuit board – PCB) nas quais são condensados os circuitos de pré e pós-processa-mento, são afixados os microprocessadores e seus circuitos drivers, geradores de clock etc., são consolidadas as soluções de sensoriamento e os circuitos que implementam o projeto do sistema de comunicação do produto. Para esse tipo de solução eletrônica há um conjunto de documentos relacionados com a fabricação das placas eletrônicas, com sua montagem automática ou com sua montagem manual.
Outro conjunto de soluções eletrônicas está relacionado com os circuitos das denominadas conexões elétricas e cablagem. Esses circuitos têm forte aplicação na integração das partes eletrônicas do produto, na transmissão de sinais aos atuadores utilizados e na interface dos dispositivos de sensoriamento com as placas de processamento de sinais. A alimentação elétrica do produto é comumente transferida do secundário da fonte regulada para as placas eletrônicas via conectores e cablagem. Para esse tipo de solução eletrônica, a documentação de produção se restringe a esquemáticos detalhados para facilitar a montagem da parte considerada.
Em ambos os casos deve-se gerar listas de aquisição detalhadas com a especificação dos componentes a serem utilizados. Em soluções de cablagem essa lista de aquisição coincide com listas de montagem, enquanto para PCBs, além das listas de aquisição, são necessárias listas de montagem que identifiquem a quantidade de componentes de uma determinada especificação.
REF.: BOOTHROYD, 1994 discute os aspectos relacionados com o projeto de circuitos eletrônicos e com a montagem destes e de soluções de cablagem.
Outro conjunto de soluções eletrônicas está relacionado com os circuitos das denominadas conexões elétricas e cablagem. Esses circuitos têm forte aplicação na integração das partes eletrônicas do produto, na transmissão de sinais aos atuadores utilizados e na interface dos dispositivos de sensoriamento com as placas de processamento de sinais. A alimentação elétrica do produto é comumente transferida do secundário da fonte regulada para as placas eletrônicas via conectores e cablagem. Para esse tipo de solução eletrônica, a documentação de produção se restringe a esquemáticos detalhados para facilitar a montagem da parte considerada.
Em ambos os casos deve-se gerar listas de aquisição detalhadas com a especificação dos componentes a serem utilizados. Em soluções de cablagem essa lista de aquisição coincide com listas de montagem, enquanto para PCBs, além das listas de aquisição, são necessárias listas de montagem que identifiquem a quantidade de componentes de uma determinada especificação.
REF.: BOOTHROYD, 1994 discute os aspectos relacionados com o projeto de circuitos eletrônicos e com a montagem destes e de soluções de cablagem.
O detalhamento das placas eletrônicas resulta no projeto dos GERBERS a serem utilizados para envio da documentação de fabricação aos setores ou empresas responsáveis pela fabricação das placas de circuito impresso. É comum que a empresa desenvolvedora de produtos mecatrônicos não fabrique PCBs, e portanto, gere documentação detalhada de fabricação que será enviada aos fornecedores. As placas de circuito impresso recebidas devem estar em um estágio tal que apenas seja necessário realizar o processo de montagem de componentes.
As placas eletrônicas são montadas em células robotizadas ou manualmente. Em ambos os casos, deve-se gerar mapas de montagem nos quais são indicados cada componente de cada placa com seus respectivos pads (furos das “pernas” do componente). Para montagem manual é necessário que sejam geradas listas de montagem. Essas listas identificam o número de vezes que cada componente deverá ser alocado à placa. Assim o montador pode selecionar a quantida de necessária de cada componente e soldar todos antes de passar para o componente seguinte.
Para a montagem da cablagem do equipamento é necessário gerar especificações para conectores, a quantidade, especificação, cores e dimensões dos cabos a serem utilizados.
Em montagem eletrônica há um grande conjunto de detalhes de isolação, aplicação de dissipadores, aterramento, blindagem, aplicação de termoretráteis e uma série de técnicas de proteção elétrica que não são comumente captadas em esquemáticos de cablagem e devem, portanto, ser descritas em procedimentos de montagem detalhados. Esses procedimentos devem ser ilustrados com as operações a serem realizadas e o seu resultado final. Assim, montadores menos experientes poderão incorporar as técnicas utilizadas em projeto.
Finalmente, os procedimentos de teste das placas e cablagem montadas devem ser desenvolvidos. Isso implica no detalhamento das atividades, dos equipamentos e dos materiais utilizados, assim como na identificação dos valores-meta a serem atingidos em cada teste.
As placas eletrônicas são montadas em células robotizadas ou manualmente. Em ambos os casos, deve-se gerar mapas de montagem nos quais são indicados cada componente de cada placa com seus respectivos pads (furos das “pernas” do componente). Para montagem manual é necessário que sejam geradas listas de montagem. Essas listas identificam o número de vezes que cada componente deverá ser alocado à placa. Assim o montador pode selecionar a quantida de necessária de cada componente e soldar todos antes de passar para o componente seguinte.
Para a montagem da cablagem do equipamento é necessário gerar especificações para conectores, a quantidade, especificação, cores e dimensões dos cabos a serem utilizados.
Em montagem eletrônica há um grande conjunto de detalhes de isolação, aplicação de dissipadores, aterramento, blindagem, aplicação de termoretráteis e uma série de técnicas de proteção elétrica que não são comumente captadas em esquemáticos de cablagem e devem, portanto, ser descritas em procedimentos de montagem detalhados. Esses procedimentos devem ser ilustrados com as operações a serem realizadas e o seu resultado final. Assim, montadores menos experientes poderão incorporar as técnicas utilizadas em projeto.
Finalmente, os procedimentos de teste das placas e cablagem montadas devem ser desenvolvidos. Isso implica no detalhamento das atividades, dos equipamentos e dos materiais utilizados, assim como na identificação dos valores-meta a serem atingidos em cada teste.
As entradas para essa atividade são a baseline2 do projeto e as especificações de processo desenvolvidas na fase 6 e atualizadas na fase anterior. As saídas são: um procedimento detalhado de montagem eletrônica no qual constem os testes a serem realizados com as partes recebidas para a montagem e os testes finais relacionados à funcionalidade da mesma, listas e mapas de montagem eletrônica e listas de componentes eletrônicos para aquisição.
Os desenhos de PCB a serem utilizados na fabricação das placas de circuito impresso devem ser detalhados.
A atividade pode ser revista caso sejam detectados modos de falha de processo que possam ser mitigados via modificações de processo e/ou de sua documentação ou caso os testes com o protótipo de homologação impliquem na necessidade de revisão dessas especificações.
Os desenhos de PCB a serem utilizados na fabricação das placas de circuito impresso devem ser detalhados.
A atividade pode ser revista caso sejam detectados modos de falha de processo que possam ser mitigados via modificações de processo e/ou de sua documentação ou caso os testes com o protótipo de homologação impliquem na necessidade de revisão dessas especificações.
