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Tout ce qu'il faut savoir sur l'assemblage des cartes de circuits imprimés

Si vous êtes novice en matière de fabrication électronique, vous avez peut-être entendu parler de l'assemblage de cartes de circuits imprimés (CCA). Une technique qui transforme des cartes de circuits vierges en composants électroniques pratiques alimente les appareils que vous utilisez quotidiennement. L'apprentissage des principes fondamentaux vous aidera à sélectionner des solutions de qualité supérieure pour vos projets et à comprendre l'importance et la difficulté de l'assemblage des cartes de circuits imprimés. Démontons-le.

Qu'est-ce que l'assemblage de la carte de circuit imprimé ?

Les composants électroniques sont combinés pour former un ensemble appelé carte de circuit. Cette carte La carte PCB permet l'interconnexion de divers composants électroniques dans des gadgets tels que les téléphones et les ordinateurs. Pour créer un circuit fonctionnel, les fabricants placent des pièces électroniques sur le circuit imprimé.

Il s'agit d'un processus qui consiste à montage de composants électroniques Ces composants, tels que les résistances, les condensateurs, les micropuces et les connecteurs, sont placés sur une carte, créant ainsi un circuit fonctionnel. Cet assemblage permet l'interconnexion de ces composants, ce qui permet aux signaux électriques de circuler entre eux. Les assemblages de cartes de circuits sont présents dans un large éventail d'appareils, notamment smartphonesLes appareils électroniques de bureau, les ordinateurs et les autres appareils électroniques grand public jouent un rôle essentiel dans leurs performances et leur fonctionnalité.

Composants d'un ensemble de cartes de circuits imprimés (CCA)

Circuit imprimé (PCB)

Composants électroniques

Connecteurs embarqués

● Substrat: Composants de maintien du matériau de base ; PCBs rigides utilisent la fibre de verre, celles qui sont flexibles utilisent le polyimide.

● Traces de cuivre: Chemins conducteurs reliant les composants ; les couches varient en fonction de la conception.

● Masque de soudure: Couche protectrice empêchant la corrosion et les courts-circuits de soudure.

● Sérigraphie: Couche supérieure avec des symboles et des étiquettes pour faciliter l'identification des composants.

● Diode: Permet le passage d'un courant unidirectionnel ; utilisé dans la rectification.

● Résistance: Contrôle le flux de courant ; disponible dans des types de trous traversants et de montage en surface.

● Transistor: Commutateur à trois bornes ; on le trouve dans les actionneurs et les circuits de capteurs.

● Inducteur: Stocke l'énergie dans un champ magnétique ; utilisé dans les circuits d'alimentation.

● Condensateur: Stocke l'énergie de manière électrostatique ; utilisé pour le filtrage et le blocage du courant continu.

● Conseil d'administration: Relier deux circuits imprimés ; courant dans les systèmes modulaires.

● Connecteurs E/S: Interfacer les CCA avec des dispositifs externes tels que USB ou HDMI.

● Fil à fil: Connecter des capteurs et des actionneurs via des fils flexibles.

● Haute fréquence: Maintenir l'intégrité du signal pour les connexions RF et micro-ondes.

● FPC/FFC: Relier les circuits flexibles et les câbles plats.

 

Équipements et outils utilisés dans l'assemblage de cartes de circuits imprimés (CCA)

  • Un fer à souder est un appareil utilisé pour assembler des fils et des composants en faisant fondre des métaux particuliers.
  • Dans les fours à refusion, de minuscules pièces électroniques sont fixées.
  • Cartes de circuits imprimés sont alignés à l'aide de machines "pick-and-place" pour positionner les composants.
  • Un pochoir est utilisé pour appliquer de la pâte à braser sur les cartes de circuits imprimés dans le processus d'une imprimante à pâte à braser.
  • Les isolants peuvent être appliqués sur les circuits imprimés assemblés à l'aide de revêtement conforme des systèmes d'alimentation en eau.
  • Évaluer les connexions électriques et identifier les problèmes avec Testeurs TIC. Faites attention aux joints de soudure et au positionnement des composants avec des systèmes d'inspection optique.
  • Systèmes de protection contre les fumées toxiques produites lors du brasage et de la soudure. Protection ESD La technologie de l'eau de mer permet d'éviter les dommages dus à l'électricité statique.

Processus de fabrication de l'assemblage de cartes de circuits imprimés

Validation de la conception

Vérifiez la disposition de votre circuit imprimé avant de procéder à l'assemblage. Les problèmes susceptibles d'entraver la fabrication d'un produit sont identifiés par des contrôles de conception pour la fabrication.

Utilisation de la pâte à braser

Le circuit imprimé est recouvert de pâte à souder pour y placer les pièces. Il s'agit de poser les bases d'un lien indéfectible.

Placement des composants

Les systèmes Pick-and-Place sont des machines qui placent les circuits intégrés, les résistances et les condensateurs sur la carte. Cette étape est très précise et permet de s'assurer que toutes les pièces sont placées là où elles doivent l'être.

Techniques de soudure

La fusion d'une substance appelée soudure est nécessaire pour relier deux pièces métalliques. Il existe donc trois méthodes typiques d'utilisation de la soudure, à savoir soudure à la vagueLa soudure par refusion et la soudure à la main. Nous expliquons ci-dessous chacune de ces techniques en détail.

Soudure à la vague

Soudage par refusion

Soudure à la main

● Application de flux

● Préchauffer la planche

● Utilisation de soudure en fusion

● Solidifier la planche en la refroidissant.

● Principalement utilisé dans technologie des trous de passage

● Excellent pour les grandes productions

● Il comporte un faible risque d'échec

● Grâce au processus automatique, il produit des composants de haute précision.

● Application de pâte à braser

● L'utilisation de machines de préparation de commandes

● Utilise des étapes de préchauffage, de trempage, de refusion et de refroidissement.

● Principalement utilisé dans la technologie de montage en surface

● Parfait pour la production en masse

● Il contenant hgh soudure sauter les risques.

● Il a une précision moyenne

● En utilisant un fer à repasser manuel

● Risqué en raison d'erreurs humaines

● Idéal pour la production de faibles volumes

● Un processus qui prend du temps

● Faible coût de l'équipement

● Ne convient pas à une production importante

Inspection et essais

Si l'un d'entre eux parties du circuit imprimé final ne sont pas présents lors de la refusion, ils seront examinés afin de déterminer s'ils sont défectueux ou s'ils conduisent à des connexions lâches. Nous devons aborder ces questions pour réussir les examens finaux. Parmi les méthodes les plus courantes, citons l'inspection optique automatique, les contrôles manuels et l'examen aux rayons X. Les grands groupes de CCA peuvent être contrôlés à l'aide d'une inspection optique automatisée.

Essais fonctionnels finaux

Enfin, un la carte de circuit imprimé est créée par le biais de tests fonctionnels. La carte est évaluée pour s'assurer que son fonctionnement est fiable. Des inspections périodiques sont nécessaires pendant la construction du circuit imprimé pour garantir son bon fonctionnement. Des tests fonctionnels sont effectués pour évaluer la fonctionnalité électrique et mécanique de la carte de circuits imprimés et pour démontrer sa fiabilité. applications pratiques.

Types d'assemblage de cartes de circuits imprimés

1) Assemblage de la boîte

Les assemblages en boîte sont appelés systèmes de combinaison. A PCB de base ou CCA en fait partie. Le boîtier standard comprend une série de composants électroniques et électromécaniques, tels que des dissipateurs de chaleur et des pièces de refroidissement, les blocs d'alimentationet des configurations de câbles spéciales.

2) Assemblage par technologie de montage en surface (SMT)

Les pièces électroniques sont placées directement sur un circuit imprimé grâce à la technologie du montage en surface. Cette approche facilite le processus de réduction de la complexité et d'augmentation de l'efficacité dans la création de petits circuits imprimés. cartes de circuits imprimés. Il n'est pas nécessaire d'insérer les pièces dans les trous du circuit imprimé car elles sont directement connectées aux zones métalliques. Les circuits imprimés à haute densité sont produits en utilisant SMTqui peuvent être utilisés pour fabriquer des circuits plus complexes et plus petits.

3) Assemblage des trous de passage

Les assemblages à trous traversants se caractérisent par l'utilisation de trous dans les circuits imprimés pour permettre le passage des composants. Lorsque les parties métalliques sont collées, l'autre face de la carte est recouverte de soudure. Les cartes double face ont remplacé les cartes simple couche. Plus tard, les cartes multicouches ont été introduites. L'utilisation du SMT n'est pas encore possible dans certains domaines, tels que l'assemblage à travers les trous pour les transformateurs et les condensateurs électrolytiques.

Tableau de comparaison

 

Caractéristiques

Technologie de montage en surface (SMT)

Technologie des trous de passage (THT)

Boîte de construction / Réseau à billes / Technologie

Composants

Montage en surface

Trou de passage

Combinaison de SMT et THT

Placement

Automatisé

Manuel ou onde

Automatique et manuel

Coût

Installation élevée et faible coût en volume

Coût du volume plus élevé

Variable

Applications

Utilisé dans les circuits imprimés compacts et à haute densité

Connexions à haute durabilité

Conceptions hybrides combinant les forces du SMT et du THT

Matériel pour les ACC

  • Polyimide
  • Bismaléimide triazine (BT
  • Ester de cyanate

 

Par rapport aux stratifiés FR-4 ordinaires, ces matériaux sont plus résistants à la chaleur, ont une durée de vie plus longue et sont plus résistants à l'usure. température de transition vitreuse (Tg) et peuvent résister à la dégradation à des températures plus élevées. L'utilisation de stratifiés est bénéfique dans des circonstances difficiles, comme dans les voitures, les stations-service et les avions.

Assemblage des cartes de circuits imprimés : problèmes et solutions

L'assemblage de cartes de circuits imprimés peut poser plusieurs problèmes. Dans cette section, nous examinerons les problèmes les plus courants et proposerons des moyens de les résoudre.

Problèmes de soudure

Parmi les problèmes de soudure, citons les points de soudure secs (non connectés) et les pièces qui ne sont pas complètement assemblées. De mauvaises quantités de pâte à braser ou une température incorrecte peuvent être à l'origine de ce type de problèmes.

 

Solution : Modification de la température selon les indications de la pâte à braser est une solution viable à ce problème.

Questions relatives au placement des composants

Placement des composants Les problèmes surviennent lorsque les pièces ne sont pas alignées ou alignées correctement. Ces problèmes peuvent être dus à des réglages incorrects de la machine ou à un mauvais positionnement des pièces.

 

Solution : Vous pouvez soit modifier les réglages de la machine, soit manipuler manuellement les pièces pour résoudre le problème.

Conception des problèmes

Problèmes de conception peuvent survenir lorsque les pièces ne sont pas conçues correctement en raison d'une inadéquation de taille ou de règles. Des erreurs ou des informations incomplètes sur les pièces dans les documents de conception peuvent être à l'origine de ces problèmes.

 

Solution :  Deux options sont possibles : améliorer les fichiers de conception et réparer les données des composants.

Questions relatives à la gestion thermique

La chaleur générée à l'intérieur de l'appareil augmente en raison du nombre de pièces et de la puissance requise. Il en résulte une baisse des performances, une diminution de la fiabilité et une surchauffe des pièces.

 

Comment y parvenir ? La solution consiste à concevoir les parties électriques séparément et à les rendre moins encombrantes.

Conclusion

En effet, la technologie CCA a révolutionné l'électronique en permettant de créer des dispositifs compacts et puissants utilisés dans diverses applications. Elle a permis la mise au point d'appareils plus petits et plus puissants qui sont aujourd'hui largement utilisés dans divers domaines. Tous les systèmes, des gadgets quotidiens aux avions, dépendent de l'ACC. Ils sont plus petits, mais offrent des performances et une fiabilité exceptionnelles. L'utilisation de l'interconnexion haute densité (HDI), des cartes de circuits imprimés (PCB) et de l'emballage 3D permet d'améliorer les conceptions et de rendre les appareils plus efficaces. La complexité de l'assemblage des cartes de circuits imprimés fait qu'il est difficile d'en fabriquer rapidement une grande quantité, mais les cartes de circuits imprimés ne sont pas toujours faciles à fabriquer. FS PCBA est là pour vous aider. Nous fournissons continuellement des PCB d'excellente qualité en utilisant le processus CCA.

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