Los servicios de fabricación electrónica (EMS) son proporcionados por empresas que diseñan, ensamblan, producen y prueban componentes electrónicos y conjuntos de placas de circuitos impresos (PCB) para los fabricantes de equipos originales (OEM).
Las empresas EMS pueden proporcionar una variedad de servicios de fabricación, incluyendo el diseño, el ensamblaje y las pruebas. Las empresas EMS pueden ser contratadas en varios puntos del proceso de fabricación. Algunas empresas sólo requieren un archivo de diseño del cliente antes de proceder a desarrollar el producto, obtener los componentes de un distribuidor de confianza y ensamblar y probar el producto. Por otro lado, los proveedores de EMS que se especializan en el ensamblaje pueden requerir que el cliente proporcione el diseño, los componentes necesarios para la fabricación y una muestra ensamblada. Las empresas de EMS pueden proporcionar servicios adicionales in situ, como el grabado de las placas de circuito impreso, o prestar estos servicios a través de otro contratista.
La fabricación electrónica implica diferentes niveles de automatización, dependiendo de la empresa y del proyecto. Las empresas que producen grandes series de productos suelen utilizar una fabricación muy automatizada. Los proveedores que se especializan en prototipos o pequeñas series de producción suelen ensamblar las placas de circuito impreso manualmente para ahorrarse el tiempo y el coste que supone la instalación de equipos de montaje automatizados.
Este vídeo detalla el proceso de montaje automatizado de un fabricante.
Crédito del vídeo: Clear Automation
Servicios de diseño y prueba
Muchos proveedores de servicios diseñan y prueban los productos electrónicos además de fabricarlos.
Diseño
Los servicios de diseño abarcan varias acciones relacionadas que tienen lugar después de determinar las especificaciones del cliente o las necesidades del producto y antes de que tenga lugar la fabricación o el montaje. La empresa EMS puede proporcionar primero un concepto de producto en el que se detallen los principales objetivos del proyecto y las especificaciones preliminares. La empresa puede investigar entrevistando a los usuarios del producto, consultando a expertos y explorando los productos relacionados existentes. Después de estos dos pasos, el producto se desarrolla, se visualiza y se prueba, y se envía un prototipo al cliente para su aprobación. 
Pruebas
Las empresas de EMS pueden proporcionar uno o más tipos de pruebas de productos después de completar un prototipo o una ejecución del producto.
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Las pruebas de conformidad con las agencias garantizan que el producto cumple las directrices de seguridad y calidad de las normas de una determinada agencia.
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Las pruebas analíticas de laboratorio ayudan al control de calidad, a la investigación de fallos y a la investigación y el desarrollo.
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La inspección óptica automatizada utiliza un ordenador para analizar una placa de circuito impreso con el fin de localizar los defectos, incluidos los trazos rotos, el exceso de soldadura, los problemas de grabado o el registro incorrecto de los orificios.
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Las pruebas ambientales simulan el entorno previsto para un producto. Las pruebas ambientales pueden variar la temperatura, la humedad y la vibración del entorno para probar la resistencia del producto.
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Las pruebas funcionales simulan el funcionamiento normal del conjunto para probar sus características operativas generales.
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Las pruebas en el circuito implican el sondeo de componentes individuales dentro del circuito para probar su funcionamiento.
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Las pruebas de rayos X utilizan técnicas de imagen no destructivas para proporcionar un análisis exhaustivo de un conjunto.
Capacidades de fabricación y producción
Las empresas de fabricación de productos electrónicos pueden especializarse en una o más áreas de la técnica de fabricación y el tamaño de la producción.
Fabricación
La fabricación de productos electrónicos abarca varios tipos diferentes de productos electrónicos.
Tarjetas de circuitos impresos
Las tarjetas de circuitos impresos, o PCB, son placas planas que contienen componentes electrónicos. Los proveedores de EMS rellenan las PCB con componentes para crear conjuntos de circuitos impresos (PCA), y pueden tener la capacidad de trabajar con varios tipos diferentes de placas. Se supone que las placas de circuito impreso son rígidas y se fabrican como una placa dura e inflexible. Las PCB flexibles pueden doblarse y dar cabida a circuitos flexibles utilizados en aplicaciones de instrumentación, automoción y medicina. Los PCB rígidos-flexibles son placas rígidas con interconexiones flexibles.
Las empresas de EMS también pueden especializarse en uno de los dos tipos de tecnología de PCB: agujero pasante (THT) y montaje en superficie (SMT).
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La tecnología de agujeros pasantes implica el montaje de componentes mediante la inserción de sus cables a través de agujeros perforados en la placa. A continuación, los cables se sueldan en el lado opuesto de la placa. Los componentes THT suelen soldarse a mano o por ola a una placa de circuito impreso en una línea de producción.
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Los componentes de la tecnología de montaje en superficie se sueldan en la parte superior de la placa y suelen ser más pequeños y menos costosos que los componentes THT. Desde el punto de vista de la fabricación, los equipos modernos de pick-and-place pueden montar los componentes SMT con rapidez y precisión.
De izquierda a derecha: conectores de agujero pasante, componente SMT en una placa de circuito impreso. Crédito de la imagen: Samtec; Custom electronics
Para más información sobre la fabricación de placas de circuito impreso, visite Servicios de fabricación de placas de circuito impreso en Engineering360.
Microelectrónica
Como su nombre indica, la microelectrónica se ocupa de la fabricación de componentes semiconductores muy pequeños e incluye los flip chips y los dispositivos chip on board. Los flip chips son circuitos integrados (CI) que se conectan a los circuitos externos mediante puntos de soldadura depositados en el chip. Suelen utilizarse en teléfonos móviles, buscapersonas y otros aparatos electrónicos pequeños. Los dispositivos «chip-on-board» (COB) consisten en unir las matrices desnudas a las placas de circuito impreso.
Optoelectrónica
Los dispositivos optoelectrónicos implican la obtención, detección o control de la luz. Las empresas EMS pueden ensamblar interruptores ópticos, transmisores y receptores de fibra óptica y módulos láser.
RF/inalámbrica
Los dispositivos de radiofrecuencia (RF) o inalámbricos se utilizan con frecuencia en aplicaciones de telecomunicaciones y transferencia de datos. Los proveedores de EMS pueden ensamblar dispositivos de identificación por radiofrecuencia (RFID) y otras tecnologías de telecomunicaciones e inalámbricas.
Producción
Las empresas de EMS pueden especializarse en varios niveles y velocidades de producción diferentes, en función de sus equipos y capacidades disponibles.
Prototipos
Algunos proveedores construyen prototipos, que son muestras tempranas hechas para probar el concepto de un producto, tras la fase de diseño. La creación de prototipos garantiza que el producto servirá para su propósito después de ser fabricado como parte de una serie de producción mayor. Los prototipos suelen construirse con materiales más baratos que los utilizados en el proceso de producción. En el pasado, los fabricantes de productos electrónicos producían prototipos utilizando tableros y componentes THT, pero la amplia disponibilidad de placas de circuito impreso de prototipos personalizados permite ahora a los fabricantes producir prototipos que reflejan fielmente el producto previsto. La creación de prototipos puede producirse varias veces en diversos puntos de las etapas de diseño y planificación de un proyecto.
Volumen
Las empresas de electrónica suelen especificar sus capacidades de volumen de producción. Aunque las estadísticas de volumen de producción son relativas, se pueden especificar directrices generales:
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Los proveedores de bajo volumen producen pequeñas cantidades, normalmente de 1 a 100 productos. El volumen bajo suele ser similar o sinónimo de prototipo.
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Los proveedores de volumen medio pueden producir entre 100 y 10.000 productos al año.
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Los proveedores de volumen alto pueden producir más de 10.000 unidades al año.
Producción especializada
Los fabricantes de productos electrónicos también pueden especificar técnicas de producción especializadas, incluida la producción de giro rápido y los servicios de cableado. Los fabricantes de producción rápida pueden ensamblar placas de circuito impreso en poco tiempo, normalmente 48 horas, tras recibir todos los componentes. Los fabricantes de cableado conectan los cables a los conjuntos electrónicos.