10 techniques essentielles de fabrication PCB que les concepteurs doivent connaître

La fabrication PCB est un mythe pour de nombreux concepteurs PCB. Ils sont toujours curieux des méthodes que leurs fabricants PCB utilisent. Vous aimeriez envoyer votre conception PCB au fabricant pour la fabrication et l'assemblage PCB. Cependant, si vous connaissiez les techniques de fabrication PCB, vous pourriez concevoir de meilleurs PCB.

Vous seriez en mesure de concevoir des PCB exactement selon les spécifications de votre fabricant PCB. Le développement de la haute technologie et de la technologie d'automatisation rend le bon fournisseur de services PCB. Heureusement, il existe divers services de fabrication PCB de plus en plus efficaces. Aujourd'hui, nous vous parlerons des 10 techniques de fabrication PCB que vous devriez connaître.

Fabrication PCB

Le processus de fabrication PCB utilise quatre étapes principales pour fabriquer des PCB pour vos projets. La première étape est le perçage et l'application de pâte, qui utilise l'inspection de pâte à souder et des machines de perçage laser. La deuxième étape est un placement automatique de composants qui emploie la distribution de colle et des machines pick-and-place.

Ensuite, la troisième étape est le brasage par refusion et brasage par vague. Finalement, la dernière étape est l'inspection et les tests effectués à l'aide de l'inspection optique automatisée (AOI), du test de validation fonctionnelle (FVT), des rayons X et du test en circuit (ICT) – le lit de clous. Maintenant, creusons plus profondément dans ce que font ces machines.

Machine d'inspection de pâte à souder (SPI)

La machine SPI inspecte et fabrique les circuits imprimés. Elle le fait en effectuant un test précis et rapide de la pâte à souder sur le circuit imprimé. Cela garantit que la qualité de la pâte imprimée est élevée et qu'elle est sans défauts de fabrication PCB. Les méthodes visuelles des systèmes SPI surveillent cette pâte pour toute erreur.

Elle peut détecter des défauts tels que des rayures, des nodules et des pigments. Elle le fait en examinant la surface du circuit imprimé. La machine illumine la carte avec de nombreuses sources lumineuses et possède une ou une caméra avec une résolution HD. Par conséquent, elle prend l'image de la pâte à souder sur la surface du PCB. De plus, elle peut également détecter des défauts dimensionnels tels que la hauteur, la surface, le volume, le décalage, la forme, le débordement et le pontage. Cette machine pour la fabrication PCB atténue le besoin de votre inspection manuelle.

Perçage laser

Le processus de fabrication PCB utilise largement des machines de perçage laser. Le dioxyde de carbone traite les trous de via dans les intercouches des PCB multicouches. Un PCB composé de différents matériaux tels que la résine pour l'isolation des connexions électriques, un feuillard de cuivre pour faire les connexions électriques, et de la fibre de verre qui renforce la résistance mécanique. Par conséquent, vous devez vous assurer que la qualité des minuscules trous de via est élevée.

Certains fabricants PCB utilisent également le système de scanner galvo avec une haute précision et une haute vitesse pour capturer la capacité maximale de la machine de perçage laser. La machine fonctionne en divisant spatialement le faisceau laser en deux rayons identiques à travers un séparateur de faisceau. Cela améliore le processus de fabrication PCB en traitant deux cartes PCB ensemble. Un bon processus de perçage PCB produit des trous cohérents, propres et sans bavures.

Machine de distribution de colle

La machine de distribution de colle dépose des points de colle sur la surface des circuits imprimés avant de placer les composants de la carte. Cette machine pour la fabrication PCB maintient les ingrédients en position jusqu'à ce que les contacts et les pistes soient soudés. Vous verrez que cette machine est particulièrement cruciale pour la fabrication PCB qui utilise le processus de brasage par vague. C'est à cause de la forte force de la vague, qui peut déplacer des composants électroniques plus importants. Dans le brasage par refusion, elle aidera les pièces à ne pas tomber.

Machine Pick-and-Place

Vous trouveriez cette machine assez fascinante par rapport aux autres pour la fabrication PCB. Vous aimeriez la voir en fonctionnement. Le dispositif pick-and-place saisit les composants et les place sur le PCB nu. Cette machine remplace le besoin de la procédure manuelle minutieuse de mise en place des éléments à l'aide de pinces.

Heureusement, les fabricants PCB ont cette machine automatique qui peut fonctionner à tout moment et est plus précise que les humains. L'appareil aspire les composants de technologie de montage en surface et les place précisément à leurs positions requises. Les positions seront étiquetées à l'aide de la machine de distribution de colle. La machine lance les éléments à la vitesse de la lumière, la rendant suffisamment efficace pour atteindre un taux de 30 000 composants/heure.

Machine de brasage par refusion

La fabrication PCB utilise principalement la méthode de brasage par refusion pour un assemblage PCB précis. La machine de brasage par refusion est un grand four massif qui traite des PCB pleins de composants électroniques. Vous verriez que les cartes PCB passent par différentes zones de température que la machine surveillerait soigneusement. Par conséquent, la pâte à souder se dissout et se solidifie pour développer des connexions électriques robustes entre les composants et les plots de cuivre correspondants.

Machine de brasage par vague

La machine de brasage par vague pour la fabrication PCB fait passer le PCB à travers une vague de soudure fondue pour souder les composants. Au début du processus de brasage par vague, la machine étendra une couche de flux sur la surface du PCB. Nettoiera les plots et contacts des composants, et la soudure collera correctement à la carte.

Après cela, la machine réchauffe le PCB pour éviter le choc thermique. À la fin, un conteneur de soudure fondue construit une vague de soudure à travers laquelle les PCB passent d'une manière que leur face inférieure entre en contact avec la vague de soudure. Développe une connexion entre les pistes des composants et leurs plots et trous correspondants. Néanmoins, la machine de brasage par refusion a remplacé le brasage par vague en raison de son efficacité pour le brasage des composants CMS.

Inspection optique automatisée (AOI)

Finalement, lorsque les cartes ont subi toutes les méthodes de fabrication PCB, vous les enverriez pour les tests et l'inspection. La machine d'inspection optique automatisée remplace le besoin d'un contrôle manuel fastidieux. Les yeux nus ne peuvent pas inspecter avec précision plusieurs cartes PCB et lorsqu'elles sont produites à grande échelle.

Dans la fabrication PCB, les machines AOI identifient les anomalies dans le PCB tôt dans le processus de fabrication. Elles utilisent des caméras HD pour prendre des photos de la surface de la carte, puis font leur analyse. La machine compare les images avec des images de référence pour identifier les défauts. Cela économisera le gaspillage de matériel PCB et le coût de re-fabrication. De plus, cela corrige les cartes individuelles tôt, et les méthodes sont modifiées en conséquence.

Test en circuit (ICT) – Le lit de clous

La phase de test en circuit utilise un lit de clous pour inspecter rapidement le fonctionnement de PCB complexes. Le lit de test a une disposition de broches pogo, et chacune d'elles se connecte avec des nœuds dans le circuit PCB. Le PCB final est posé sur ces broches pogo et poussé vers le bas pour faire le contact avec les points de test. Les broches pogo envoient rapidement des signaux de test à travers le PCB via ces points de test. Par conséquent, cela identifie tout court-circuit ou rupture dans le circuit.

Test de validation fonctionnelle (FVT)

Comme son nom l'indique, ce test utilise un logiciel pour vérifier si le PCB fonctionnera selon sa fonction. Il devrait être capable d'exécuter précisément ce que vous voulez dans votre domaine d'application requis. Le test de validation fonctionnelle interface le PCB à travers le point de test ou son connecteur pour simuler l'environnement de travail.

Les détails des tests de validation fonctionnelle varient de produit en produit, car chaque PCB est unique. Couramment, les fabricants PCB personnalisent les configurations de simulation à chaud pour simuler l'environnement de travail final. Cependant, peu importe comment nous personnalisons les FVT, ils ont tous le même logiciel, matériel et composants.

Rayons X

De nombreux designs PCB modernes incluent des types de boîtiers sans pattes tels que l'assemblage QFN et BGA. Ces composants font des connexions avec le PCB sous leurs corps. Par conséquent, les méthodes d'inspection traditionnelles ne sont pas assez efficaces pour inspecter la structure interne du PCB. La méthode d'inspection automatisée par rayons X de la fabrication PCB teste les attributs cachés des PCB en utilisant les rayons X.

Pour assurer la qualité du processus de fabrication PCB, un rayon X pénètre dans les couches internes du boîtier du PCB. Il examine ensuite la qualité des connexions de soudure. L'avantage des rayons X est que les matériaux PCB l'absorbent selon leur épaisseur, leur numéro atomique et leur densité.

Conclusion

Voici donc les 10 techniques de fabrication et d'assemblage PCB que vous devriez connaître. Nous espérons que maintenant vous verrez le panorama de ce que nous faisons en arrière-plan. Nous fabriquons des PCB de haute qualité en utilisant toutes ces machines et en un rien de temps. N'hésitez pas à développement de PCB flex. Notre engagement est de fabriquer des PCB flex de haute qualité. Si vous recherchez le bon fabricant de PCB flex, contactez-nous si vous avez des questions ou voulez demander un devis.