Glossário da indústria eletroeletrônica para engenheiros industriais

Ao longo dos anos, tratamos de muitos temas relacionados à indústria eletroeletrônica aqui no blog, por isso hoje decidimos publicar uma coletânea de todos os conteúdos que julgamos fundamentais. Este glossário serve não somente para engenheiros industriais, mas para todos aqueles que tenham interesse em conhecer os principais termos relacionados ao tema. Confira:

AOI (Automatic Optical Inspection)

A AOI (Automatic Optical Inspection) é uma técnica que compara uma imagem matriz à placa confeccionada para detectar erros. Máquinas AOI são interessantes, pois conseguem realizar inspeções e detecção de defeito sem atrapalhar a fluidez da linha de produção, já que são altamente eficientes. Alguns defeitos que ela é capaz de detectar são: insuficiência ou excesso de solda, curto-circuito entre duas juntas de solda, deslocamento do componente.

BGA

O termo BGA vem da sigla Ball Grid Array e é um dos métodos utilizados para a conexão de componentes em circuitos integrados com encapsulamento. Essencial para a montagem em placas de tamanho reduzido como microchips para celulares ou dispositivos acoplados a equipamentos de IoT. A técnica usa uma grande quantidade de pinos e, por meio da soldagem de pequenas esferas, realiza a conexão direta entre componente e placa. O BGA é um dos encapsulamentos mais críticos do processo e por isso exige um cuidado extra, como o uso de equipamento radiológico.

Certificação ISO

A certificação ISO é um conjunto de normas técnicas determinado para medir a qualidade de uma indústria. Trabalhar com parceiros que tenham a certificação ISO é a garantia de que padrões de qualidade atestados foram verificados e serão aplicados na produção da placa eletroeletrônica. A ISO 9001 é um dos tipos mais conhecidos de certificação. Além de qualidade e confiança, há também economia de recursos, pois com menos erros o processo torna-se mais eficaz e confiável.

Ciclos de produção

Os ciclos de produção determinam não só o número de peças produzidas por dia, mas principalmente se a estabilidade no processo, constância ou perdas. Isso quer dizer que é preciso analisar não só o resultado final, mas também o desempenho das máquinas e pessoas. Saber dados sobre a produtividade na indústria só é possível se esses dados são analisados de perto e geridos com rigor. Afinal, qualquer mínimo detalhe que altere a eficiência dos ciclos de produção pode ser determinante no montante final.

Circuitos impressos flexíveis — É um tipo de montagem eletroeletrônica que tem como principal característica a flexibilidade. Atualmente há diversos métodos que permitem a execução de projetos como os fotolitográficos e de laminação. As principais características dos circuitos impressos flexíveis são: conexões em montagens flexíveis, menor tamanho e peso, conexões com aplicação dinâmica, fácil adaptação de espaço (menor uso de espaço), substituição de cabeamento pesados, aperfeiçoamento do controle de impedância elétrica, temperaturas de operação mais robustas, maior controle de impedância elétrica, maior facilidade para integração de produtos em espaços diminutos.

Componentes ativos

Componentes ativos são aqueles capazes de gerar energia e controlar a energia adicional de outro componente. Alguns exemplos são: diodos, transistores, circuitos integrados, dispositivos optoeletrônicos e fontes de energia.

Componentes eletromecânicos

Componentes eletromecânicos combinam processos elétricos e mecânicos, por meio do movimento de partes móveis. Os principais exemplos são cristais, terminais, conectores e fusíveis.

Componentes passivos

Componentes passivos não são capazes de aumentar a intensidade de corrente ou tensão, mas sim interagir com a energia do circuito dissipando-a. Agem dessa forma, por exemplo, resistores, capacitores, indutores, sensores e antenas.

Conformal coating

O conformal coating é aplicado depois do processo de montagem e soldagem como uma camada extra de verniz para proteção. Além de promover isolamento elétrico da placa e de seus componentes, também protege da umidade, da poeira e de outras substâncias oxidantes. O custo é baixo quando comparado ao valor da placa e, para equipamentos altamente expostos a condições adversas como é o caso de equipamentos agrícolas ou médicos, o conformal coating altamente indicado.

Descarga eletrostática

A descarga eletrostática o fenômeno comum que acontece quando há um desequilíbrio de elétrons e, como resultado, há uma transferência repentina de carga de um local para o outro. A causa principal da descarga eletrostática é o acúmulo de cargas que acontece especialmente em lugares muito secos. No dia a dia esse tipo de fenômeno não causa dano algum, mas na produção de placas eletroeletrônicas pode representar a perda permanente da eficiência da placa. Para evitar o fenômeno é preciso utilizar alguns recursos como: aterramento, pisos isolados, calçados de solado de borracha, entre outras medidas de segurança.

DfX

O termo DfX vem do inglês Design for Excellence. O objetivo do conjunto de normas de montagem é atender requisitos de qualidade desde a idealização. Para isso, as engenharias de produto, processo e qualidade trabalham juntas. Com o DfX, todos os possíveis impasses são resolvidos logo no início do processo e as chances de haver problemas no decorrer da montagem são menores.

Financiamento não reembolsável

Financiamento não reembolsável é um tipo de financiamento para projetos que, como o nome já diz, não precisa ser reembolsado ao órgão que forneceu o recurso. Há recursos desse tipo destinados principalmente a startups ou pequenos projetos e alguns dos editais que oferecem esse tipo de incentivo não reembolsável são: SEBRAETEC, Fundo Tecnológico – BNDES (Funtec), e Finep.

Folha de processos

A folha de processos é um dos documentos mais importantes da montagem de placas eletroeletrônicas de excelência. Nele estão especificadas todas as informações sobre a montagem do produto. Na prática isso significa que não importa qual funcionário está executando a tarefa, com o documento em mãos qualquer um deve ser capaz de obter o mesmo resultado.

Forno de refusão

O forno de refusão é usado em linhas de montagem SMD com o objetivo de realizar a soldagem automática dos terminais dos componentes com os PADs. Na sequência de montagem, após a inserção dos componentes ocorre com a pasta de solda, porém a fixação definitiva só ocorre após a aplicação de uma temperatura capaz de fundir e realizar a conexão eletro-mecânica dos terminais dos componentes nos PADs da PCI, aquele que realiza essa tarefa é o forno de refusão.

Gestão de defeitos

A gestão de defeitos é o conjunto de atitudes necessárias para evitar que defeitos ocorram e, quando ocorrem, que sejam percebidos e reparados imediatamente. A gestão de defeitos feita da forma correta dedica-se não só a remediar problemas, mas principalmente procurar e corrigir as causas.

Gravação a laser

A gravação à laser é fundamental para a montagem em série de placas eletroeletrônicas pois ela exige a inserção de códigos para identificação. Em fábricas que não possuem a tecnologia de gravação à laser eles são feitos com materiais frágeis como etiquetas, o que não é o mais indicado. A gravação à laser é indicada, pois esse código deve ser permanentemente visível para permitir à placa ter acesso a dados e características tais como: data de produção, nome da montadora, cliente e produto, ordem de fabricação, componentes montados, processos realizados, dados de inspeções.

Indicadores industriais

Os indicadores industriais dizem respeito a tudo que é possível medir dentro de uma indústria. Ter em mãos esses dados, torna-se uma ferramenta fundamental para a tomada de decisões. Só com a coleta dessas informações o gestor pode ter uma visão precisa sobre onde estão ocorrendo os erros e como corrigí-los. Subestimar o valor dos indicadores industriais é um erro bastante comum na administração de grandes indústrias. Afinal, pequenos detalhes que parecem insignificantes, quando somados podem representar ganhos de economia de custos e ganho de eficiência. Por isso, nunca subestime dados e aja sempre para não ignorar ganhos marginais.

Indústria 4.0

A indústria 4.0 já é considerada a quarta revolução industrial e que está mudando a lógica de pensamento dentro de fábricas mundo afora. Nela, os equipamentos comunicam-se entre si e são capazes até de tomar certas decisões baseadas em dados tanto internos, como necessidade de manutenção de determinado equipamento, por exemplo. As primeiras iniciativas da indústria 4.0 começaram na Europa e EUA, mas hoje o mundo todo já sente as consequências e trabalha para adaptar-se ao novo modelo de produção.

Layout de fábrica

O layout de fábrica nada mais é do que a forma com a qual os equipamentos estão dispostos dentro da fábrica. Ele é fundamental para a indústria eletroeletrônica pois pode ser determinante no quesito eficiência. Existem diversos layout de fábrica e cada um deles favorece um tipo diferente de produção. Os fatores determinantes são: tipo, quantidade e variedade do produto. Podemos citar como exemplos o Layout Linear, Layout Funcional, Layout Celular e Layout posicional.

Lead time

Lead time é o tempo que o componente leva desde a compra até a chegada na fábrica para a montagem. Ter as noções avançadas de lead time é fundamental para o sucesso de um projeto eletroeletrônico, especialmente quando o fator tempo é determinante. Contratempos com fornecedores ou entraves na Receita Federal no momento da chegada ao Brasil podem atrasar toda uma linha de montagem e elevar muito os custos. Por isso, informe-se sobre o lead time antes de realizar importações, ou conte com a ajuda de um parceiro experiente.

Lei da informática

Lei da informática é uma modalidade de redução de imposto (IPI) bastante utilizada por empresas da área eletroeletroeletrônica. Ela existe desde 1991 e foi criada para que as empresas brasileiras tornem-se mais competitivas frente ao mercado internacional. O principal pré-requisito para ter acesso ao benefício é que o processo produtivo básico seja nacional. Além disso, a empresa deve: comprovar regularidade fiscal, ser produtora de algum item cujo NCM (Nomenclatura Comum do Mercosul) que conste na lista de produtos incentivados pela lei de informática.

Lista de materiais

A lista de materiais serve como um guia para a produção na indústria eletroeletroeletrônica. Nela constam todos os ítens necessários para a montagem e pode ser usada como checklist. Uma boa lista de materiais leva em conta aspectos como lead time, obsolescência de componentes, armazenamento e até o tipo de embalagem na qual estão acomodados os componentes.

Logística reversa

A logística reversa trata-se da adoção de práticas para que a empresa se torne co-responsável pela destinação adequada dos resíduos produzidos a partir de seus produtos. A logística reversa está prevista na Política Nacional de Resíduos Sólidos e do Decreto 7.404/2010. As recomendações falam sobre a viabilização da coleta e a reciclagem e restituição de resíduos sólidos. Para a indústria eletroeletrônica a prática é de fundamental importância pois os resíduos gerados são altamente nocivos ao meio ambiente. Além disso, boas práticas ambientais dentro da indústria também podem fortalecer a marca e incentivar outras iniciativas de reaproveitamento de recursos.

Manufatura enxuta

A manufatura enxuta consiste em eliminar todas as atividades desnecessárias e que geram custo sem agregar valor. Também é conhecida como lean manufacturing ou sistema Toyota de produção. Entre os principais exemplos de perdas que podem ser reduzidas ou eliminadas na manufatura enxuta estão: superprodução, falhas na estratégia de transporte, equívocos de processamento, movimentações desnecessárias, estoque parado, defeitos e espera.

MSL (Moisture Sensitivity Level)

A MSL (Moisture Sensitivity Level) é uma tecnologia que descreve quanto tempo um dispositivo sensível à umidade pode ser exposto a condições de temperatura ambiente (aproximadamente 30°C e 60% de umidade relativa). Esse dado é fundamental para o armazenamento adequado de componentes eletrônicos sensíveis à umidade.

Normas IPC

As normas IPC estabelecem padrões de qualidade para a indústria de eletrônicos. A IPC (Association Connecting Electronics Industries) é uma associação que cuida para que essas normas sejam executadas no mundo todo da mesma forma. As recomendações vão desde o design até a entrega. Por serem padrões de excelência, podem ser adotados por todos aqueles que desejam ter produtos bem acabados. As normas devem ser seguidas em todos os casos e tipos de produto. Ignorar a IPC nas etapas de prototipagem, por exemplo, não é uma boa ideia, já que no momento de realizar o produto em si pode ser que ajustes sejam necessários atrasando o tempo de lançamento e gerando mais custos.

Obsolescência

A obsolescência diz respeito ao fato de que todo componente possui um tempo determinado para estar no mercado. Em seguida, um novo modelo é produzido. Ficar atento a esse modelo é importantíssimo principalmente para a montagem de protótipos. Afinal, se o projeto tem um componente muito perto da obsolescência pode ser que no momento de produzir os primeiros lotes não haja mais o mesmo modelo no mercado e seja necessário realizar adaptações, o que é arriscado para o produto. Por isso, a montagem de placas eletroeletrônicas inteligente sempre observa, item por item, a obsolescência a fim de agir estrategicamente.

OEE

O OEE, Overall Equipment Effectiveness, é bastante conhecido por sua aplicabilidade para medir a eficiência de máquinas, mas também pode ser usado para avaliar equipes ou pessoas. O cálculo de OEE faz parte de uma metodologia denominada TPM (Total Productive Maintenance). Para chegar ao indicador, usa-se basicamente três parâmetros: disponibilidade, performance e qualidade.

Pallet seletivo

O pallet seletivo trata-se de uma ferramenta usada para isolar parte de um circuito e trabalhar em blocos. Na soldagem de componentes PTH, na qual os componentes são inseridos e a solda é aplicada pelo outro lado, é uma ferramenta muito utilizada. Optar pela técnica de pallet seletivo é importante para a proteção e acabamento do trabalho, já que ele cobre as regiões que não devem receber a solda.

Placas de ensaio

Placas de ensaio são estruturas usadas para a prototipagem de circuitos. A estrutura simula uma placa e é usada principalmente para fins pedagógicos, já que são baratas e permitem colocar componentes sem a necessidade de soldar. Para uso industrial não são recomendadas pois são extremamente instáveis, já que os componentes não ficam fixos, além do risco de haver erros por mau contato. Em alguns contextos, além das placas de ensaio, usa-se também placas de fenolite, mas essa não é uma alternativa considerada ideal. Para projetos com fins comerciais, o recomendado é realizar a prototipagem de forma industrial, encomendando uma pequena série do produto tal qual ele deve ir ao mercado. Isso evita mais transtornos e custos adicionais desnecessários.

Press Fit

Press Fit é um tipo de conexão que não usa solda e por isso é recomendada em projetos que exijam baixo aquecimento, alta estabilidade e confiabilidade. O press fit na prática funciona da seguinte forma: o pino do componente transpassa o orifício da PCB , como uma parte do diâmetro do pino é superior ao diâmetro do orifício, quando o pino é empurrando o “excesso” se deforma e ele se expande.

RoHS

RoHS é uma restrição europeia a certas substâncias nocivas ao meio ambiente. Criada em 2006, virou lei em 2011 e obrigou todos os países do mundo que exportam para a Europa a se adequar. Entre as substâncias restritas pela RoHS estão cádmio (Cd), mercúrio (Hg) e chumbo (PB) – o último deles comumente usado na solda de placas eletroeletrônicas. No Brasil, a norma europeia estimulou muitas discussões e, apesar de não ser proibido o uso, licitações de equipamentos destinados ao governo especificam a restrição a algumas dessas substâncias. Atualmente um grupo de estudos discute a possibilidade de implantar normas semelhantes no país.

Setup de maquinário

Setup de maquinário consiste não só na preparação da máquina mas também de todos os itens que serão usados na montagem. Um setup de maquinário bem feito deve ser estratégico e bem definido pela folha de processos. Caso contrário, quando o setup leva tempo demais, há perda de tempo e até chances de erros.

Setup offline

Setup offline são as operações que podem ser realizadas com a montagem em operação, ou seja, enquanto a máquina trabalha tudo já fica pronto para a próxima leva. Na indústria eletroeletrônica esse tipo de prática deve ser valorizada e fazer parte da rotina pois representa um importante ganho de tempo. Se o operador deixa para realizar o setup quando a primeira etapa termina, perde-se um tempo precioso.

Sistema online de produção

Sistema online de produção é um sistema capaz de detectar e processar tudo que ocorre na linha de produção e que pode interferir na eficiência, por exemplo: temperatura das máquinas, velocidade de rotação, peças produzidas por minuto, etc. Um sistema online de produção é um grande diferencial na indústria, pois permite corrigir erros assim que ocorrem, antes que representem perdas significativas. Esse, inclusive, é um dos princípios da Indústria 4.0.

SMT (Surface Mount Technology)

SMT é a Tecnologia de montagem em superfície, Surface Mount Technology. Também é conhecido como SMD (Surface Mount Device). O princípio básico desse tipo de trabalho é que os componentes são fixados na superfície da placa. É um tipo de montagem de placas eletroeletrônicas usado por empresas que querem reduzir custos sem perder a eficiência. Algumas vantagens da montagem SMT são: soldagem automática com menores chances de erros, rapidez no processo e possibilidade de executar placas com tamanho bastante reduzido.

SPI (Solder Paste Inspection)

SPI (Solder Paste Inspection) é um tipo de equipamento que realiza a inspeção automática da aplicação de pasta de solda, considerado um dos pontos críticos da montagem de placas. O SPI, no entanto, não é usado apenas para localizar defeitos, mas para otimizar e controlar o processo de montagem da placa.

Tecnologias sensíveis

São aquelas que, de alguma forma, são consideradas sensíveis ou por motivos de segurança ou por terem acesso restrito. A maioria das tecnologias sensíveis surge no ambiente militar e acaba por se transformar em tecnologia de uso civil. O fato é que é preciso ter cuidados extras com esse tipo de montagem, já que em geral representa risco e/ou sigilo.

Testes funcionais

Testes funcionais são feitos para garantir que a peça não saia da fábrica sem defeitos. A forma que os testes funcionais serão feitos depende da configuração e necessidades de cada linha de montagem. Porém, o mais importante é modelar rotinas padronizadas de testes funcionais e garantir que não haja retrabalho constante, isso porque corrigir erros é muito mais caro do que evitá-los.

THT

THT é uma tecnologia na qual o terminal do componente é colocado na abertura da placa e depois é soldado. É um tipo de manufatura mais difícil, justamente por exigir estes furos na PCI. Já as vantagens desse tipo de montagem estão relacionadas à força da ligação mecânica, quando comparada à SMT, por exemplo. Sendo assim, a montagem THT é indicada para a colocação de componentes mais pesados como conectores e capacitores.

Time to Market (TTM)

É um termo usado na indústria que diz respeito ao tempo até o mercado, ou seja, o espaço de tempo desde o momento da concepção do produto até a chegada ao consumidor. Na indústria eletroeletrônica pensar nesse conceito é fundamental para evitar que um concorrente chegue na frente e lance o produto antes. Sendo assim, é preciso garantir a máxima eficiência — para que o produto entregue esteja em 100% das condições para lançamento — porém, no menor tempo possível.

Turn Key

É a modalidade de contrato na qual a indústria dá plenos poderes para a montadora para realizar todas as etapas relacionadas à placa eletroeletrônica. As vantagens são inúmeras e estão tornando o contrato turn key cada vez mais popular. Entre elas estão o alto grau de especialização da empresa contratada, otimização do tempo e redução de custos.

Ultra-fine pitch

Ultra-fine pitch é uma tecnologia que tem como base a diminuição da redução da distância entre balls do Ball-grid array (BGA) para 0,4 mm ou até mesmo 0,3 mm. O uso mais comum do Ultra-fine pitch é a fabricação de smartphones e dispositivos móveis, cada vez menores, mais leves e rápidos. No entanto, a consequência é a diminuição de tolerâncias, espessura dos estênceis, entre outros, gerando alguns problemas associados ao estêncil, pasta de solda e pick and place.

Wave Soldering

Wave Soldering é um método de soldagem por onda. O processo é dividido em fluxagem, pré-aquecimento e soldagem. As maiores vantagens da Wave Soldering são: tempo de atravessamento, padronização e automação.