Servizi di Assemblaggio PCB: Dal Prototipo alla Produzione in Volume

Servizi di Assemblaggio PCB: Dal Prototipo alla Produzione in Volume

Il circuito stampato è progettato. E ora? La qualità dell'assemblaggio determina se il tuo prodotto viene spedito in tempo o diventa un incubo di rielaborazione. Un singolo resistore 0201 posizionato male in una produzione di 5.000 unità costa più dell'intero ordine di PCB. Errori nello stencil della pasta saldante creano cortocircuiti sotto i package BGA che i raggi X non possono rilevare fino a quando i guasti sul campo non aumentano.

HILPCB è specializzata in assemblaggi complessi: componenti 01005 per wearables, BGA a passo 0,3 mm per processori, verniciatura conformabile per apparecchiature industriali e assemblaggio di dispositivi medici ISO 13485. Ci occupiamo di ciò che conta — assemblare correttamente le vostre schede al primo tentativo. Le nostre capacità integrate di produzione PCB e fabbricazione PCB garantiscono una transizione senza soluzione di continuità dalle schede nude ai prodotti assemblati.

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Assemblaggio SMT a Passo Fine: Quando i Componenti Si Rimpiccioliscono

La Corsa alla Miniaturizzazione

Le schede madri degli smartphone ora contengono 3.000+ componenti in aree più piccole di una carta di credito. I package dei chip si sono evoluti dai QFP a passo 0,5 mm ai BGA a passo 0,3 mm. I componenti passivi sono passati da 0402 (1,0×0,5 mm) a 01005 (0,4×0,2 mm) — a malapena visibili a occhio nudo. Questa evoluzione richiede considerazioni avanzate di progettazione PCB per il posizionamento dei componenti e la gestione termica.

Capacità a Passo Fine:

  • Componenti 01005 (0,4×0,2 mm): I più piccoli componenti passivi per design ultra-compatti
  • Componenti 0201 (0,6×0,3 mm): Standard per smartphone, wearables
  • BGA a passo 0,3 mm: Processori, FPGA, SoC ad alta densità
  • QFN a passo 0,4 mm: Moduli wireless, IC di gestione dell'alimentazione
  • Package-on-Package (PoP): Impilamento della DRAM sul processore per telefoni/tablet

Sfide di Assemblaggio:

  • Stencil per pasta saldante: Aperture tagliate al laser fino a 0,15 mm
  • Precisione di posizionamento: Tolleranza di ±0,025 mm richiesta
  • Profilatura del riflusso: Componenti con massa termica diversa sulla stessa scheda
  • Ispezione: AOI 3D richiesta; la 2D non può verificare il volume di saldatura

Applicazioni:

  • Auricolari True Wireless: PCB principale sotto 15×8 mm con 200+ componenti
  • Smartwatch: Schede rigido-flessibili curve con componenti passivi 01005
  • Wearables Medici: Assemblaggio biocompatibile per monitor continui del glucosio
  • Smartphone 5G: Schede HDI multistrato con processori di applicazione a passo 0,3 mm

Il nostro team di servizi PCB può rivedere il vostro design per un assemblaggio SMT ottimale prima dell'inizio della produzione.

Assemblaggio SMT

Assemblaggio BGA & Ispezione ai Raggi X

Il Problema dei Giunti Nascosti

I package BGA nascondono i giunti di saldatura sotto il corpo del componente. L'ispezione visiva è impossibile. Anche l'AOI 3D non può vedere sotto. L'unica verifica: l'ispezione ai raggi X che visualizza attraverso il componente per esaminare ogni sfera di saldatura. Lavorare con un'azienda PCB esperta assicura una gestione corretta dei BGA dalla progettazione all'assemblaggio.

Tipi di BGA che Gestiamo:

  • BGA Standard: Passo 0,5-1,0 mm, comune per memoria, controller
  • BGA a Passo Fine: Passo 0,3-0,4 mm per processori, FPGA
  • Micro-BGA (µBGA): Passo <0,5 mm per dispositivi compatti
  • PoP (Package-on-Package): Memoria impilata sul processore

Criteri di Ispezione ai Raggi X:

  • Analisi dei vuoti: <25% area vuota in singole sfere, <15% in pad termici
  • Rilevamento ponti: Cortocircuito tra sfere adiacenti
  • Saldatura insufficiente: Collasso della sfera o mancata bagnatura
  • Verifica allineamento: Centratura del package sui pad

Capacità di Riparazione BGA: Quando l'assemblaggio BGA fallisce (o il cliente fornisce schede per la riparazione):

  1. I raggi X identificano la posizione del difetto
  2. Rimozione del componente con controllo di calore di precisione (evitare danni alla scheda)
  3. Pulizia dei pad e riformazione delle sfere di saldatura se necessario
  4. Posizionamento del nuovo componente con precisione ±0,05 mm
  5. Riflusso con profilo specifico per il componente
  6. Verifica ai raggi X post-riparazione

Modalità di Guasto che Ripariamo:

  • Vuoti nei pad termici (comuni su dispositivi di potenza)
  • Saldatura insufficiente (riflusso incompleto o carenza di pasta)
  • Ponti (trasudamento della pasta saldante o collasso della sfera)
  • Effetto lapide o spostamento del componente durante il riflusso

Il nostro servizio di prototipazione PCB include una revisione del design di assemblaggio per prevenire problemi BGA prima della produzione.

Assemblaggio PCB

Assemblaggio Chiavi in Mano vs Consignment: Quale Modello Si Adatta?

La Decisione di Approvvigionamento

Hai due strade: approvvigionare i componenti da solo (consignment) o lasciare che ce ne occupiamo noi (chiavi in mano). Nessuna delle due è universalmente migliore — dipende dal tuo modello di business. Come principale produttore di PCB, supportiamo entrambi gli approcci con uguale competenza.

Confronto Modelli di Assemblaggio

Fattore Chiavi in Mano (Noi Approvvigioniamo) Consignment (Voi Approvvigionate)
Tempistica 7-14 giorni (include approvvigionamento) 3-5 giorni (componenti pronti)
Struttura Costi Preventivo unico, margine di approvvigionamento incluso Costo lavoro trasparente, voi gestite il costo BOM
Qualità Componenti Distributori autorizzati, prevenzione contraffazione Vostra responsabilità, noi ispezioniamo in entrata
Rischio Inventario Noi sosteniamo il rischio per le eccedenze Voi gestite l'inventario e l'eccesso
Migliore Per Startup, progetti veloci, nessun team approvvigionamento Inventario esistente, controllo costi, alto volume

Chiavi in Mano Parziale (Modello Ibrido): Noi approvvigioniamo i componenti comuni (resistenze, condensatori, IC standard) mentre voi fornite:

  • ASIC proprietari o microcontrollori programmati
  • Componenti a lunga consegna già nel vostro inventario
  • Componenti con requisiti specifici del fornitore
  • Parti obsolete o difficili da trovare

Questo bilancia convenienza e controllo. Divisione tipica: noi approvvigioniamo l'80% delle voci BOM, voi fornite il 20% dei componenti critici.

Processo di Approvvigionamento Componenti (Chiavi in Mano):

  1. Analisi BOM: Verifica disponibilità, segnala parti obsolete, suggerisce alternative
  2. Approvvigionamento: Solo distributori autorizzati (Arrow, Avnet, Digi-Key, Mouser, TTI)
  3. Ispezione in entrata: Controllo visivo, test elettrico per componenti critici
  4. Gestione MSD: Cottura dispositivi sensibili all'umidità secondo J-STD-033 prima dell'assemblaggio
  5. Kitting: Organizzazione per lotto di assemblaggio con piena tracciabilità

I nostri processi di produzione PCB assicurano una qualità costante sia che vengano utilizzati modelli chiavi in mano che consignment.

Assemblaggio PCB

Requisiti di Assemblaggio Specifici per Applicazione

Assemblaggio Automotive (IATF 16949)

L'elettronica automotive deve sopravvivere 15+ anni, da -40 °C a +125 °C, vibrazioni, cicli termici e comunque soddisfare un'affidabilità safety-critical. I processi di assemblaggio consumer standard non bastano. La nostra fabbrica PCB mantiene linee di produzione automotive dedicate con controlli specializzati.

Requisiti IATF 16949:

  • Solo componenti qualificati AEC-Q
  • Documentazione PPAP (Production Part Approval Process)
  • Ispezione primo articolo con verifica dimensionale
  • Controllo statistico di processo (SPC) con Cpk ≥1,67
  • Tracciabilità 100%: da lotti di componenti ad assemblaggi finiti

Applicazioni Automotive:

  • Sistemi ADAS: Schede radar (77 GHz), moduli telecamera, controller lidar
  • Powertrain: Unità di controllo motore (ECU), controller trasmissione
  • Elettronica di Potenza EV: Inverter motore (PCB con rame spesso), convertitori DC-DC, BMS
  • Infotainment: Driver display, moduli di connettività

Test:

  • Burn-in a temperatura estesa: Ciclatura -40 °C e +125 °C
  • Test di vibrazione secondo AEC-Q200 (livello scheda) o AEC-Q100 (livello IC)
  • Shock termico: Transizioni rapide di temperatura
  • Test di isolamento Hi-Pot per sistemi ad alta tensione (EV)

Assemblaggio Dispositivi Medici (ISO 13485)

I dispositivi medici affrontano regolamentazioni FDA/marchio CE. L'assemblaggio deve essere documentato, tracciabile e validato. Una singola particella contaminata in un dispositivo impiantabile può uccidere un paziente. Le nostre complete soluzioni PCB includono strutture in camera bianca per applicazioni mediche.

Requisiti ISO 13485:

  • Supporto del Design History File (DHF)
  • Assemblaggio in camera bianca per impiantabili (Classe 10.000 o meglio)
  • Materiali biocompatibili: Conformità RoHS, alogeni free, rivestimenti specifici
  • Compatibilità sterilizzazione: Autoclave (vapore a 121 °C), radiazioni gamma, o EtO
  • Lavorazione IPC Classe 3: Criteri di accettazione più rigorosi

Applicazioni Mediche:

  • Dispositivi Impiantabili: Pacemaker, neurostimolatori, impianti cocleari (sigillatura ermetica)
  • Apparecchiature Diagnostiche: Misuratori di glicemia, pulsossimetri, macchine ECG
  • Salute Indossabile: Monitor continui della glicemia (CGM), cerotti intelligenti
  • Strumenti Chirurgici: Controller per ablazione a RF, telecamere endoscopiche

Verniciatura Conformabile per Medico:

  • Parylene C: Biocompatibile, senza pori, depositato in fase vapore per impianti
  • Siliconico: Flessibile, biocompatibile per wearables
  • Uretano: Resistenza chimica per apparecchiature diagnostiche esposte a fluidi corporei

Assemblaggio PCB

Test & Controllo Qualità

Strategia di Ispezione Multi-Livello

I difetti di assemblaggio costano esponenzialmente di più da riparare man mano che avanzano nella produzione. Trovare un ponte di saldatura dopo il riflusso: 0,50 € di riparazione. Trovarlo dopo la verniciatura conformabile: 5 €. Trovarlo in un guasto sul campo: 500 €+ (garanzie, danni alla reputazione). Il nostro approccio integrato alla produzione PCB include test completi in ogni fase.

Punti di Ispezione:

1. Ispezione Pasta Saldante (SPI) - 3D: Prima del posizionamento dei componenti. Misura volume, altezza, copertura area della pasta. Cattura errori di stampa stencil: pasta insufficiente, ponti, sbavature. Specifica tipica: tolleranza volume ±25%.

2. AOI Pre-Riflusso: Dopo il posizionamento, prima del forno. Rileva: Componenti mancanti, parti errate, errori di polarità, componenti spostati. Riparare in questa fase: Semplicemente riposizionare il componente (nessuna saldatura ancora).

3. AOI Post-Riflusso - 3D: Dopo il forno di riflusso. Qualità giunti di saldatura: Saldatura insufficiente, eccesso di saldatura, ponti, sfere di saldatura. Verifica presenza e orientamento componenti.

4. Ispezione Raggi X: Tutti i BGA, QFN e componenti a terminazione inferiore. Analisi dei vuoti nei giunti di saldatura. Rilevamento ponti nascosti. Verifica allineamento package.

5. Test Elettrici:

  • Sonda Volante (Flying Probe): Connettività 100% delle reti, nessun fixture richiesto, flessibile per prototipi
  • ICT (In-Circuit Test): Test a livello componente con fixture a pettine (produzione volume)
  • Boundary Scan (JTAG): Testa IC digitali complessi senza accesso fisico a tutte le reti
  • Test Funzionale: Accensione, verifica I/O, programmazione/calibrazione

Tempistiche di Assemblaggio Rapido

Tempistiche Standard:

  • Consignment (componenti pronti): 3-5 giorni
  • Chiavi in mano parziale (noi approvvigioniamo alcuni): 5-7 giorni
  • Chiavi in mano completa (noi approvvigioniamo tutti): 7-14 giorni

Assemblaggio Express 24 Ore:

  • Schede semplici (2-8 strati, <200 componenti)
  • Componenti nel nostro stock o forniti dal cliente
  • Processo SMT standard (nessuna riparazione BGA, verniciatura conformabile)
  • Premium: +50-100% costo assemblaggio

Quando l'Express Non Funziona:

  • Package BGA complessi che richiedono sviluppo del profilo
  • Verniciatura conformabile (richiede tempo di polimerizzazione)
  • Primo articolo con comportamento al riflusso del componente sconosciuto
  • Programmazione/calibrazione che richiede fixture personalizzate

Il nostro servizio di prototipazione PCB offre tempistiche flessibili per le fasi di validazione del design.

Perché Scegliere HILPCB per l'Assemblaggio PCB

Non assembliamo semplici schede LED al costo più basso. Il nostro punto di forza: Elettronica complessa dove la qualità dell'assemblaggio determina il successo del prodotto. Come azienda PCB consolidata con fabbricazione e assemblaggio integrati, controlliamo l'intera catena produttiva.

Capacità Tecniche:

  • Posizionamento componenti 01005 (0,4×0,2 mm)
  • Assemblaggio BGA a passo 0,3 mm con ispezione raggi X
  • Assemblaggio dispositivi medici ISO 13485 (camera bianca disponibile)
  • Assemblaggio automotive IATF 16949 con documentazione PPAP
  • Verniciatura conformabile: Acrilico, siliconico, uretano, Parylene C

Supporto Ingegneristico:

  • Revisione Design for Assembly (DFA) prima della produzione
  • Suggerimenti alternative componenti per problemi di disponibilità
  • Ottimizzazione profilo di riflusso per masse termiche miste
  • Progettazione fixture di test per test funzionali
  • Analisi guasti e indagine causa radice

Da prototipi di 5 schede a produzioni di 50.000 unità, HILPCB fornisce una qualità di assemblaggio che può essere spedita senza rielaborazione. Il nostro portafoglio completo di servizi PCB garantisce un'integrazione senza soluzione di continuità dalla progettazione alla consegna.

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FAQ

D: Qual è il componente più piccolo che potete assemblare? R: 01005 (0,4×0,2 mm) passivi e BGA a passo 0,3 mm. Al di sotto, la resa cala significativamente e il costo aumenta di 2-3 volte.

D: Fornite l'ispezione ai raggi X per tutti i BGA? R: Sì, standard per tutti i package BGA/QFN. Analisi dei vuoti, rilevamento ponti, verifica allineamento. Report forniti con ogni lotto.

D: Chiavi in mano vs consignment — quale fa risparmiare? R: Dipende dal volume. Chiavi in mano aggiunge un margine di approvvigionamento del 5-15% ma risparmia il vostro lavoro. Il consignment dà trasparenza dei costi ma richiede il vostro team di approvvigionamento. Il punto di pareggio è tipicamente a 500-1000 unità.

D: Potete gestire automotive (IATF 16949) e medicale (ISO 13485)? R: Sì, entrambi certificati. Automotive include documentazione PPAP. Medicale include supporto del Design History File (DHF) e assemblaggio in camera bianca per impiantabili.

D: Cosa causa i vuoti nei BGA e come li prevenite? R: Vuoti da umidità nella pasta, profilo di riflusso scadente o pad contaminati. Prevenzione: Stoccaggio a umidità controllata, cottura della pasta se necessario, profilo di riflusso ottimizzato con lungo tempo di soak, atmosfera di azoto se richiesto. Obiettivo: <15% vuoto nei pad termici.