Una scheda elettronica è un componente fondamentale di un sistema elettronico, in quanto integra sia aspetti hardware che software. Si tratta di un circuito stampato (PCB) sul quale sono montati diversi elementi elettronici che permettono la comunicazione con i vari componenti elettrici e meccanici di un dispositivo. Il suo compito principale è quello di coordinare, controllare ed ottimizzare il funzionamento dell’intero sistema. Proprio per questo, viene utilizzata in molteplici ambiti, come l’elettronica di consumo, l’automazione industriale, l’energia, la medicina e le telecomunicazioni, ma anche nei dispositivi di uso quotidiano. Il processo di realizzazione schede elettroniche è preciso e scrupoloso, e si articola in diverse fasi, come spiegato di seguito.
1. Realizzazione del prototipo
Quando una scheda elettronica presenta difetti o non funziona correttamente, è necessario rifarla da capo. Questo comporta un aumento dei tempi di produzione e dei costi. Per evitare questi problemi, è molto importante la fase di prototipazione. In questo passaggio si crea un campione della scheda elettronica, che viene poi controllato con attenzione. Si analizzano gli schemi elettrici, la funzionalità e le dimensioni del prodotto per assicurarsi che tutto sia corretto. Nella fase preliminare viene anche definita la tipologia di montaggio della scheda elettronica, scegliendo tra SMT (montaggio automatico su superficie senza fori) e PTH (montaggio manuale con fori), anche se quest’ultimo comporta maggiori tempi di produzione e rischi di errore. Un altro aspetto importante è la scelta della finitura del circuito. In genere si utilizza l’oro per circuiti complessi, in quanto assicura una buona saldabilità. Tuttavia, per ridurre i costi, si possono optare anche per materiali come l’argento, a seconda del tipo di applicazione e delle caratteristiche richieste dal progetto.
2. Montaggio
Il secondo step del processo di produzione di una scheda elettronica è il montaggio. Si parte dal circuito stampato, su cui verranno montati i vari componenti elettronici. Per i componenti SMT (Surface Mount Technology), il circuito stampato viene inserito in una macchina serigrafica, che deposita una sottilissima lamina di stagno nei punti precisi dove i componenti dovranno essere posizionati. Il passaggio successivo prevede l’utilizzo di una macchina Pick & Place, che si occupa di posizionare i componenti nel punto esatto del circuito. Dopo aver posizionato tutti i componenti, si procede con la fase di saldatura, fondamentale per fissare i componenti al circuito. Se necessario, il prodotto passa poi al reparto PTH per l’assemblaggio manuale di eventuali parti non compatibili con il montaggio automatico. Al termine, la scheda è pronta per un collaudo funzionale per verificarne l’efficacia.
3. Test
La terza e ultima fase è quella del collaudo, attraverso il quale si controlla il corretto funzionamento della scheda elettronica. Utilizzando apposite attrezzature, viene simulato il comportamento della scheda come se fosse già integrata nell’elettrodomestico o nella macchina finale. Questo processo permette di verificare se la scheda funziona correttamente e di identificare tempestivamente eventuali problemi o malfunzionamenti, che possono essere corretti prima della produzione finale. In alcuni casi, per eseguire un controllo più approfondito, viene impiegata una macchina a raggi X, che effettua una vera e propria radiografia della scheda, rivelando i vari strati e le componenti interne, spesso difficili da ispezionare ad occhio nudo. Grazie a questa tecnologia, è possibile ottenere una visione dettagliata della scheda e dei suoi collegamenti interni, individuando eventuali difetti nascosti.