O que este setor precisa medir
A manufatura de eletroeletrônicos tem uma exigência de instrumentação incomum em um aspecto: as grandezas são pequenas, rápidas e frequentemente invisíveis. Tensões e correntes são baixas, os sinais chaveiam rápido, as tolerâncias são estreitas e o defeito procurado pode ser uma fração de milímetro. Isso desloca o peso para resolução, largura de banda e estabilidade, e não para a faixa, e significa que um instrumento industrial de uso geral muitas vezes não serve, mesmo quando sua faixa de medição parece cobrir a aplicação.
A segunda característica é que o ambiente é, em si, uma variável controlada. Área limpa, proteção eletrostática, controle de umidade e estabilidade de temperatura fazem parte da produção, e não do conforto dos operadores, e os instrumentos servem para demonstrar que essas condições se mantêm. Uma classificação de área limpa é um estado medido, e não uma intenção de projeto, verificada com contagem de partículas e medição de pressão diferencial.
A terceira é a térmica. Soldagem, reflow, cura, ciclagem térmica e ensaios de confiabilidade dependem de um perfil de temperatura entregue com exatidão e repetição, por isso a medição térmica aparece ao longo de todo o processo, e não só no final. Como nas medições elétricas, o perfil é normalmente o resultado que importa, e não uma leitura única tomada em um instante.
Onde os instrumentos se encaixam
Produção de componentes e placas
Serigrafia, deposição, posicionamento e reflow. Perfil térmico, controle de umidade e inspeção dimensional da placa e do estêncil, casos em que os detalhes verificados são pequenos o bastante para exigir medição óptica.
Montagem e soldagem
Soldagem por reflow, por onda e seletiva. Perfil de temperatura, velocidade de esteira e atmosfera são medidos em conjunto, e o perfil precisa ser repetível, e não apenas correto uma vez.
Teste e inspeção
Teste em circuito, teste funcional, segurança elétrica e inspeção óptica ou radiográfica automatizada. A medição elétrica predomina, e o gabarito muitas vezes é tão crítico quanto o instrumento.
Áreas limpas e ambientes controlados
Salas limpas, salas secas e áreas protegidas contra descarga eletrostática. Contagem de partículas, pressão diferencial, umidade e temperatura são medidos para demonstrar que a classificação se mantém, e não para controlar um processo.
Instrumentação usada neste setor
| Medição | O que é medido neste setor | Instrumentos comumente especificados |
| Elétrica | Tensão, corrente, resistência, capacitância, potência e isolamento em placas, módulos e fontes de alimentação | Multímetros digitais e medidores LCR para trabalho em bancada, analisadores de potência quando a forma de onda não é senoidal, medidores de resistência de isolamento para verificação de segurança, e canais de aquisição com largura de banda compatível com o chaveamento |
| Temperatura e perfil térmico | Perfis de reflow, de onda e de cura, temperatura de componentes e de placas, e condições da câmara | Termopares e sistemas de perfil térmico para desenvolvimento do processo, termorresistências quando se quer uma leitura estável da câmara, e medição sem contato para peças quentes ou em movimento |
| Monitoramento de área limpa | Contagem de partículas, pressão diferencial entre áreas, umidade e temperatura | Contadores de partículas em suspensão aérea, instrumentos de pressão diferencial e registradores de dados ambientais, instalados de modo que o ponto de amostragem represente a área classificada |
| Dimensional e óptica | Dimensões da placa e do estêncil, geometria das pastilhas de solda, exatidão de posicionamento e condição da junta de solda | Medição óptica e inspeção por visão, além de instrumentos dimensionais para as peças mecânicas que precisam se ajustar à placa |
| Umidade e atmosfera | Umidade em áreas de armazenagem e áreas secas, e atmosfera em equipamentos de soldagem e de cura | Transmissores de umidade e instrumentos de ponto de orvalho, além de medição de gás quando uma atmosfera controlada faz parte do processo |
| Ambiental e segurança | Vapor de solvente, gás combustível e qualidade do ar em geral nas áreas de revestimento, limpeza e armazenagem | Detectores de compostos orgânicos voláteis e detecção fixa de gases, com o sensor compatível com o solvente realmente em uso, e não com uma categoria geral |
A faixa de um instrumento industrial geral costuma cobrir a aplicação aqui, mas sua resolução, largura de banda ou estabilidade pode não cobrir. São essas três características que uma consulta deve declarar.
Como especificar uma planta de eletroeletrônicos
- Largura de banda e resolução, e não faixa, porque a grandeza normalmente é pequena e rápida, e um instrumento que cobre a faixa mas não resolve a variação não serve para nada.
- A questão do true-RMS, porque fontes chaveadas e saídas de inversores fazem a forma de onda raramente ser senoidal, e um instrumento com detecção de valor médio subestima o valor.
- O perfil térmico, e não uma temperatura única, junto com a repetibilidade exigida de uma placa para a outra.
- A classificação de área limpa a ser demonstrada e o ponto de amostragem que a representa, porque uma contagem de partículas feita no lugar errado nada prova sobre a área.
- Requisitos de controle eletrostático para tudo o que entra na área de produção, que podem limitar os invólucros e os materiais utilizáveis.
- Se a inspeção é automatizada ou manual. A automatizada exige uma especificação definida de defeitos, iluminação e fixação, enquanto a manual exige um instrumento que o operador consiga usar repetidamente dentro do tempo de ciclo.
- A rastreabilidade exigida nos ensaios de segurança elétrica, porque essas medições normalmente fazem parte da liberação do produto e trazem uma obrigação de documentação.
- Os solventes e produtos químicos em uso, porque revestimento, limpeza e manuseio do fluxo de solda definem qual monitoramento é necessário e quais materiais resistem a ele.
Normas e aprovações que podem se aplicar
- Requisitos de ensaio de segurança elétrica aplicados ao produto acabado, que definem o ensaio, a classe do instrumento e o registro.
- Requisitos de classificação e de monitoramento de área limpa, que definem a contagem de partículas e as condições que precisam ser demonstradas.
- Requisitos de controle eletrostático, que regulam como equipamentos podem ser introduzidos em uma área protegida.
- Especificações do cliente e do setor para o produto, incluindo qualquer requisito de fornecedor aprovado ou de documentação.
- Descrevemos o que uma instalação pode ter de atender. Não afirmamos que uma aprovação seja detida por um produto, salvo quando o certificado nos foi fornecido; quando não foi, a página do produto diz isso.
Aplicações neste setor