Automatização do controle de processo de refusão de solda Lead Free em uma linha de produção SMD

Abstract

Resumo: Este trabalho de pesquisa apresenta uma proposta para um sistema de supervisão automatizada de processo dedicado à soldagem de componentes eletrônicos. Essa soldagem é realizada por forno de refusão de solda, o qual pertence ao processo de montagem de produtos eletrônicos com tecnologia de dispositivo de montagem em superfície (Surface Mounting Devide - SMD). Esses produtos, para o caso estudado, são aplicados no ramo automotivo, o qual exige que o processo produtivo tenha características destacadas de repetibilidade, padronização, além da preservação do meio ambiente. Para atender essas características o mencionado processo emprega a tecnologia de solda sem chumbo (lead free) na soldagem de componentes. Essa tecnologia exige que o perfil térmico possua uma média de temperatura maior sobre os elementos submetidos ao processo de soldagem, quando comparado com o processo tradicional estanho-chumbo. Para atender essa exigência o sistema de supervisão proposto neste trabalho adquire informações relacionadas a temperaturas das zonas do forno, integridade de resistência de aquecimento, sistema de insuflamento de ar quente e velocidade de operações da esteira transportadora de placas. Essa aquisição é apresentada para o operador do sistema, por meio de uma interface homem-máquina, com a meta de alertar sobre o atual estado do processo. Nessa interface é destacada a previsão de campos relacionados com registro contínuo das informações adquiridas, parametrização de informações de processos, alarmes visuais e sonoros. A avaliação sistêmica dessa proposta de monitoração de informações indica que se forem controladas todas as características crítica do forno poderá haver contribuição para a melhoria no aludido processo de produção especialmente no que se refere à qualidade da soldagem, bem como a integridade física de todos os componentes do produto.

Abstract: This research presents a proposal for an automated supervision system of dedicated soldering process of electronic components. This soldering is accomplished by a reflow oven, which belongs to the process of assembly of electronic products with Surface Mounting Device (SMD) technology. These products, for the studied case, are applied in the automotive branch, which demands that the productive process has outstanding characteristics of repeatability, standardization, beyond of the preservation of the environment. To assist those characteristics mentioned, this process uses the solder technology without lead (lead free) in the soldering of components. This technology demands that the thermal profile possesses an average of bigger temperature on the elements submitted to the soldering process, when compared with the traditional process tin-lead. To assist that demand the supervision system proposed in this work acquires information related with temperature of oven zones, integrity of heating resistance, blower system and speed of board transportation belts / conveyors. This acquisition is presented for system operator by means of Man-machine Interface, with the goal of to sensitize on the current state of the process. In that interface it is detached the forecast of fields related with continuous registration of the acquired information, make the process information on a parameter, visual and sonorous alarms. The systemic evaluation of this proposal indicates that if controlled all the critical characteristics of the oven it will be able to have contribution for the improvement in the alluded process of production especially in what refers to the quality of the product.