Les 10 principales questions prises en compte dans les services de fabrication de PCB

Les cartes de circuits imprimés ou PCB sont au cœur de chaque équipement électronique. Vous souhaitez peut-être fabriquer un circuit imprimé pour votre projet de bricolage ou avez besoin de gros volumes de circuits pour votre entreprise. Dans tous les cas, vous devez vous associer à une entreprise de fabrication de PCB qui fera le travail. Mais savez-vous qu'il y a plusieurs considérations à prendre en compte dans le service de fabrication de PCB ?

Poser des questions est crucial pour garantir un lot de PCB fonctionnel et de haute qualité à la fin du service de fabrication. Dans cet article, nous parlerons des 10 principales questions à prendre en compte pour votre WellPCB. Nous vous fournirons un service à guichet unique et des produits de haute qualité. Vous pouvez nous envoyer les documents dont vous avez besoin pour faire et obtenir un devis immédiatement! Qu'est-ce qu'on attend? Nous avons dix ans de service de fabrication de PCB.

1. Services de fabrication de PCB - Conception et mise en page de PCB

Il serait utile que vous conceviez votre PCB en tenant compte de nombreuses considérations avant de pouvoir les fabriquer. La première étape consiste à préparer un schéma du circuit imprimé et à le télécharger dans une bonne évaluation de l'intégrité du signal du circuit imprimé pendant la conception du circuit imprimé, car la rectification peut être complexe après la fabrication. Utilisez un logiciel de conception de PCB fiable pour terminer la conception. Vous pouvez utiliser différents programmes de conception de PCB tels que Eagle, Altium Designer, Circuit Maker, AutoCAD, etc. Nous allons maintenant explorer les questions critiques qui se posent au cours de cette étape.

Les cartes de circuits imprimés ou PCB sont les dernières révolutions de l'électronique. Ils sont faits de plastique fabriqué avec des pistes en cuivre à la place des fils conducteurs. Cela rend ces circuits compacts et pratiques à utiliser que les planches à pain faites à la main. Les composants d'un PCB sont soudés pour lui apporter une robustesse supplémentaire.

PCB, assurez la sécurité car il y a peu de risques de court-circuit ou de mauvais câblage. La précision garantie par ordinateur dans la production de PCB est une raison importante d'opter pour eux.

Voici les principales choses qu'un fabricant de circuits imprimés peut faire pour vous :

·PCB standard

Un produit essentiel mais efficace des fabricants de circuits imprimés est le PCB standard, utilisé dans une gamme d'industries telles que les télécommunications, les systèmes de sécurité, l'équipement audiovisuel, les écrans LED, le contrôle de processus, les systèmes de signalisation routière, l'éclairage, etc.

Selon vos besoins, ces fabricants peuvent proposer des couches simples, doubles ou multicouches (jusqu'à 24 couches). Vous pouvez également trouver un prototypage rapide spécialisé pour tous les PCB standard chez les fabricants de circuits imprimés compétents.

·PCB à revêtement métallique (MC-PCB)

Les LED remplacent rapidement les alternatives d'éclairage conventionnelles car elles sont les plus économiques et les plus économes en énergie. Le seul inconvénient des LED est qu'elles génèrent beaucoup de chaleur lors de leur utilisation. Les PCB standard ne peuvent pas supporter cette chaleur. Voici des PCB recouverts de métal qui se spécialisent dans la dissipation thermique et peuvent augmenter la longévité des LED.

1. Comment pouvez-vous garantir un schéma de circuit imprimé sans erreur et précis ?

Les concepteurs utilisent le schéma pour indiquer la fonction du PCB et déterminer l'emplacement des composants. Un schéma correct et sans erreur est crucial pour le bon fonctionnement de votre PCB.

Vous devez vous assurer de choisir la taille de panneau PCB appropriée. De nombreux concepteurs oublient qu'ils doivent sélectionner une taille de carte qui répond aux exigences de l'équipement. Une taille de carte appropriée vous permettra de maintenir les pistes à la longueur minimale requise, d'éviter le gaspillage de l'immobilier PCB et de maintenir le coût des matériaux à un faible niveau.

Si vous souhaitez opter pour une production de masse, les spécifications et la conception de votre PCB doivent être optimisées pour cela. Une carte de petite taille peut répondre à vos besoins, mais elle peut ne pas convenir à une production de masse.

L'ingénieur électronicien doit également choisir l'espacement de grille correct pour éviter tout problème d'espacement. Les pièces du PCB doivent s'insérer dans la grille car cela évite tout dysfonctionnement. Vous devriez rechercher des alternatives ou utiliser des produits conçus sur mesure si certains composants ne fonctionnent pas avec la grille.

Une autre façon de réduire les erreurs consiste à utiliser le contrôle des règles de conception (DRC) du logiciel de conception de PCB chaque fois que possible. De nombreux concepteurs le gardent pour la fin, ce qui permet aux petites erreurs et aux mauvais choix de conception de s'accumuler. Les concepteurs doivent vérifier chaque étape applicable avec DRC afin de ne pas se retrouver avec une ligne d'erreurs à la fin de la conception.

L'utilisation de DRC vous évite fréquemment d'avoir à subir des changements massifs à la fin.

2. Quelles sont les meilleures pratiques pour le placement des composants sur un PCB ?

Tous les composants d'un circuit imprimé ont leur emplacement désigné. Vous devez choisir le bon emplacement pour tous les détails après avoir pris en compte de nombreux facteurs tels que le bruit électrique, la gestion thermique et la fonctionnalité.

Les concepteurs maintiennent un ordre spécifique pour assurer un placement correct. Tout d'abord, les connecteurs sont placés, suivis des circuits de puissance et des circuits de précision. Après cela, le concepteur met les composants critiques du circuit se terminant par tous les autres éléments.

Vous devez également identifier les points de test critiques et les composants de l'application. Ils doivent être placés à proximité des points de test afin que vous puissiez détecter rapidement les défauts.

La sérigraphie contribue également grandement à simplifier le processus de fabrication des PCB et à éviter un travail supplémentaire. Vous pouvez marquer les éléments et le sens de connexion, les composants et les fonctionnalités afin que le fabricant n'ait aucun problème à identifier les différents aspects de votre PCB.

3. Quelle largeur de trace devez-vous utiliser ?

La largeur de trace est une considération importante lors de la conception d'un PCB. Les traces sont les lignes de cuivre qui parcourent tout le PCB et connectent les différents composants et connecteurs. Les traces dans le PCB sont faites pour ne permettre qu'une limite spécifique de courant avant qu'elles ne soient endommagées.

Lorsque le courant circule à travers une piste, il commence à chauffer en raison de la résistance inhérente. La température continuera d'augmenter avec l'augmentation du courant, et après un certain point, la trace s'éteindra, rendant la carte inutile.

La largeur de trace minimale que vous pouvez utiliser est de 1,0 mm/A. La largeur convient aux types courants de PCB, qui utilisent 1,0 oz/ft2 de cuivre.

Vous pouvez également utiliser une formule pour déterminer la largeur de trace requise de votre PCB. Tout d'abord, vous devez calculer la surface avec la formule suivante-

Zone[mils^2] =(Courant[Amps]/(k*(Temp_Rise[deg. C])^b))^(1/c)

La valeur des couches internes selon IPC 2221 est-

k=0,024, b =0,44, c =0,725

La valeur des couches externes est-

k =0,048, b =0,44, c =0,725

Vous pouvez utiliser la formule jusqu'à 35 ampères de courant, une élévation de température de 10 à 100 °C et 0,5 à 3 onces par pied carré de cuivre.

Passons maintenant aux questions sur les spécifications des PCB.

2. Services de fabrication de PCB–Spécifications des PCB

Vous devrez déterminer pas mal de choses sur votre PCB pendant le processus de fabrication. Nous vous dirons les différences et les avantages de tous les aspects pour prendre une décision éclairée.

4. Comment choisir entre un PCB simple face et un PCB double face ?

PCB simple face

Les PCB se trouvent dans une large gamme d'appareils électroniques et sont destinés à connecter des composants électroniques. Vous découvrirez d'un côté des éléments conducteurs en cuivre et électroniques et de l'autre des connexions de câblage conducteur dans des cartes simple face.

Ceux-ci sont souvent utilisés dans de nombreux appareils électroniques comme les imprimantes, les appareils photo, les calculatrices et les radios. Les PCB à simple face sont largement utilisés car ils ont un processus de fabrication primaire et simple.

Les PCB conviennent aux conceptions de circuits non complexes et à faible densité et ont un faible coût de production en raison de leur conception de base. Tous les fabricants de PCB peuvent comprendre et produire des PCB à simple face.

La conception simple du PCB entraîne moins d'erreurs de fabrication, et ils peuvent être produits rapidement en gros volumes.

PCB double face

Les PCB double face sont livrés avec une couche supérieure et inférieure et sont des traces sur les deux côtés. Vous pouvez utiliser des composants électroniques et du cuivre conducteur des deux côtés, ce qui entraîne un croisement des chemins. Ceux-ci conviennent à la conception de circuits haute densité et ne nécessitent pas de soudure point à point.

Les PCB sont difficiles à produire en raison de leur conception complexe. Mais ils sont très demandés pour les circuits complexes utilisés dans les équipements de haute technologie. Vous pouvez trouver des PCB double face dans les distributeurs automatiques, les systèmes d'éclairage, les amplificateurs et les tableaux de bord des véhicules.

Les PCB fournissent une couche supplémentaire pour accueillir les composants, et vous avez de l'espace pour des connexions supplémentaires. Vous pouvez également réduire la taille du tableau car les deux côtés du tableau sont utilisables. Cela réduit le coût de fabrication.

5. Comment sélectionner le matériau de base du circuit imprimé ?

Le noyau ou le substrat de votre PCB est la base non conductrice et fournit de la résistance à l'ensemble de la carte. Vous pouvez utiliser différents types de matériaux pour votre PCB avec leurs avantages et leurs inconvénients. Vous devez choisir votre matériau en fonction du résultat dont vous avez besoin, de l'application, de l'environnement et d'autres facteurs applicables au PCB.

Le matériau utilisé pour le noyau détermine les performances et le niveau d'intégration du PCB. Le matériau doit être suffisamment durable et fournir des performances régulières. Il serait utile de prendre également en compte d'autres facteurs thermiques, électriques et physiques tels que la flexibilité, la résistance à la température, la constante diélectrique, la résistance à la traction, la résistance diélectrique, l'adhérence, etc.

Voici les matériaux les plus couramment utilisés pour un PCB-

FR-4 :

C'est de loin le matériau le plus couramment utilisé pour les noyaux de PCB. La feuille de stratifié époxy est renforcée avec du verre pour fournir une résistance supplémentaire. Le « FR » dans le nom signifie ignifuge, et le matériau est également résistant à l'eau. Vous pouvez bénéficier d'un excellent rapport résistance/poids de FR-4.

PTFE (téflon) :

Le PTFE est idéal pour les applications à haute fréquence et à grande vitesse car le matériau plastique n'offre aucune résistance. Vous pouvez également l'utiliser pour des équipements avec des tolérances serrées en raison de sa flexibilité. Diverses industries utilisent le PTFE dans leurs PCB car il est très léger et également résistant au feu. Les avantages du PTFE incluent la polyvalence, la résistance du matériau et la stabilité de la température.

Métal :

Certaines applications nécessitent l'utilisation de métaux tels que le fer, l'aluminium et le cuivre. Le matériau est idéal pour la technologie de montage en surface (SMT) et est doté d'une durabilité mécanique. Vous pouvez prolonger la durée de vie des produits dans les PCB métalliques.

Nous allons maintenant discuter des considérations relatives à la finition de surface des PCB.

3. Services de fabrication de PCB–Finition de surface de PCB

6. Quelle finition de surface convient aux PCB ?

Une finition de surface est appliquée sur le circuit imprimé pour protéger les circuits en cuivre et assurer une soudure correcte. Le choix de la bonne finition de surface est essentiel pour un assemblage réussi des composants électroniques.

Actuellement, Electroless Nickel Immersion (ENIG) est devenu une finition de surface populaire. Il est sans plomb et convient aux composants complexes tels que les flip chips et les BGA. La finition en nickel métallique à double couche est coûteuse car elle utilise de l'or pour protéger le nickel.

HASL est largement utilisé pour son faible coût et sa durabilité. Mais cela conduit souvent à des surfaces inégales qui ne conviennent pas aux composants de surface complexes. HASL peut également être sans plomb et réparable.

Le conservateur de soudabilité organique (OSP) est une finition organique à base d'eau utilisée pour les pastilles de cuivre. La solution respectueuse de l'environnement n'est pas aussi durable que HASL.

Vous pouvez également utiliser l'argent d'immersion qui peut être une excellente alternative à l'ENIG. Le matériau est idéal pour le revêtement à plat et le pas fin, mais peut être coûteux. L'étain à immersion est également disponible pour la finition et convient aux produits à pas fin.

Nous allons maintenant en savoir plus sur l'assemblage de PCB.

4. Services de fabrication de PCB - Assemblage de PCB

La nomenclature (BOM) d'un PCB est installée à bord. Le processus d'assemblage de PCB implique de placer les composants électroniques directement sur la carte. Vous pouvez utiliser à la fois des manuels et des procédures automatiques, alors découvrons-en plus.

7. Services de fabrication de PCB —Quel processus d'assemblage de PCB  devriez-vous utiliser ?

Les fabricants utilisent différentes méthodes pour assembler les PCB, et les deux principales sont la technologie Thru-Hole (THT) et la technologie de montage en surface (SMT).

THT

Les composants qui se terminent par un fil ou un fil peuvent utiliser le THT pour assembler le PCB. Les vias ou les trous dans le PCB permettent aux informations ou au fil de passer puis d'être sécurisés avec de la soudure. Les condensateurs, bobines et autres éléments surdimensionnés conviennent au THT car vous pouvez les placer manuellement. Certains fabricants utilisent également des processus d'assemblage THT automatisés.

Dans un premier temps, les composants sont placés manuellement ou automatiquement sur la carte. Un contrôle est effectué pour détecter d'éventuelles anomalies, puis transmis à un four où de la pâte à souder est appliquée sur les broches.

Le THT n'est pas adapté aux volumes élevés car le processus devient ardu et prend du temps s'il est effectué manuellement.

SMT

Le SMT convient à la production de masse car les machines font tout le travail. Il est également idéal pour les petits composants qui ont des broches ou des terminaisons au lieu de fils ou de fils.

Un pochoir s'occupe de la soudure, après quoi les composants sont fixés aux points de soudure. Une machine est ensuite utilisée pour cueillir les pièces et les placer délicatement sur le PCB. Ensuite, la pâte à souder est passée dans un four pour rendre difficile la fixation des composants.

8. PCB Services de fabrication —Comment calculer le coût d'assemblage de votre PCB ?

Votre nomenclature (BOM) d'un PCB est installée à bord. Le coût d'assemblage du PCB dépend de nombreux facteurs. Les coûts de main-d'œuvre diffèrent selon les régions :il est beaucoup moins cher de fabriquer un PCB en Chine qu'en Amérique du Nord.

Vous devez tenir compte du délai de traitement de votre commande. Si vous souhaitez un délai d'exécution rapide, vous devrez peut-être payer un supplément car le fabricant peut reporter d'autres travaux pour terminer votre projet.

Le coût de production par planche diminue dans les volumes plus élevés et permet un coût global faible. Il peut être plus coûteux de fabriquer de petits lots de PCB. Vous devez également tenir compte de la technologie utilisée :le SMT est moins cher en raison de son automatisation, tandis que le THT coûte plus cher.

Passons maintenant au dernier chapitre.

5. Services de fabrication de PCB–Tests de PCB

9. Comment pouvez-vous garantir le bon fonctionnement du PCB ?

De nombreux tests doivent être effectués pour garantir la fonctionnalité du PCB. Les tests significatifs sont les tests d'isolation et de continuité du circuit et déterminent la qualité du processus de fabrication.

Le test de continuité du circuit recherche toute déconnexion dans le circuit, tandis que le test d'isolement est effectué pour déterminer tout court-circuit.

Vous pouvez également effectuer d'autres tests comme le test du "lit de clous" en attachant des ressorts aux points de test. Ensuite, une pression de 200 g leur est appliquée pour tester la durabilité des points de test.

10. Services de fabrication de PCB —Quel contrôle qualité devez-vous effectuer ?

You can conduct a visual test of the PCB with a ruler and magnifying glass. Look out for any cosmetic defects like surface roughness or scratches and check the position of the pads.

Inspect the integrity of conductive patterns and find out if the vias are adequately punched. Test the coating quality and plating flux to ensure they are clear and firm.

Conclusion

Your PCBs will turn out just like the design if you consider all of the above questions for WellPCB. Nous vous fournirons un service à guichet unique et des produits de haute qualité. Vous pouvez nous envoyer les documents dont vous avez besoin pour faire et obtenir un devis immédiatement! Qu'est-ce qu'on attend? We have ten years of PCB manufacturing services. It’s always better to be careful than just let the manufacturer decide things on your behalf. Asking the right questions results in the success of your project and higher profitability.

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