Maîtriser l'Assemblage PCB : Du Plan au Produit Fini

Le processus d'assemblage PCB subit des étapes approfondies et complexes. Les PCB étant le mécanisme de carte de circuit de base dans la plupart des appareils électroniques, ce sont indubitablement des composants majeurs qui nécessitent un assemblage parfait, sinon ils peuvent être de majeures sources de préoccupation pour de nombreuses industries.

Plans et Agencements (BluePrints and Layouts)

Le processus d'assemblage en usine commence avec un cadre ou un plan d'agencement et se dirige vers les clients. Grâce aux avancées dans la production PCB, les unités de fabrication modernes ont à peine des ouvriers sur le sol de production. C'est parce que la plupart du processus de fabrication est soumis à l'automatisation et aux machines efficaces.

À l'étape initiale de l'assemblage, la carte nue (bare board) insère dans la machine de marquage laser, qui marque un numéro de série sur la carte pour qu'elle ait une étiquette de fabrication. Ce processus est courant en production à grande échelle, mais n'est pas commun à tous les fabricants de circuits imprimés.

Application du Masque de Soudure

Le processus commence avec l'application de la soudure sur le circuit. Le masque de soudure est un matériau qui se trouve au-dessus du circuit comme une couche dans laquelle vous pouvez installer les composants du circuit. Une machine d'inspection spécifique inspecte alors la carte et s'assure qu'elle est alignée.

Une fois l'inspection terminée, elle applique la soudure sur toute la surface de la carte de manière uniforme. Après l'application de la soudure, elle passe par une autre inspection pour s'assurer qu'elle est appliquée uniformément. Une fois l'inspection terminée, la carte est prête pour l'étape suivante.

Ajout des Placements de Composants

L'étape suivante implique l'ajout des placements. Les machines ajoutent rapidement les placements sur la carte qui proviennent des bobines (reels). Cette machine inclut des têtes qui ramassent les bobines et les attachent au circuit. Ce placement de bobines se produit environ huit fois avant que la carte ne soit prête pour l'étape suivante.

Après que tous les composants sont attachés à la carte, elle est alors prête pour le processus de refusion (reflow). Ce processus est important car la soudure doit fondre pour qu'elle puisse adhérer et être une bonne surface fournissant des connexions mécaniques et électriques entre composants et parties.

Processus de Refusion

Quand elle passe sous le processus de cuisson de la machine, elle ressort de l'autre côté pour refroidir. Le processus de refroidissement a lieu pour que toutes les jonctions entre les composants puissent se former et se solidifier. Cela résulte en l'étape suivante qui implique les tests.

Inspection et Test Électrique

L'inspection finale assurera maintenant que tous les composants sont situés dans leurs placements corrects et spécifiques pour que l'assemblage de circuit soit prêt à l'emploi. Dans ce test, des machines avancées identifient si les broches contactent les plots à l'emplacement exact. À ce stade, le processus CMS est en achèvement.

Le test électrique peut avoir des implications suivant deux processus. Le premier implique le lit de clous (bed of nails), qui aide les fabricants à tester à haut volume en peu de temps, cependant il nécessite des fixations coûteuses. La seconde méthode de test est la sonde volante (flying probe), qui est un mélange élevé à petit volume.

Si l'assemblage de circuit inclut de gros composants BGA, alors les fabricants doivent inspecter si les broches atteignent la bonne couche. Ces broches sont généralement derrière chaque composant et donc, vous ne pouvez pas les tester en utilisant des machines automatisées. Dans ce scénario, les fabricants utiliseront probablement l'aide d'images aux rayons X et s'assureront que la soudure et les composants sont adéquats.

Parties d'un PCB, ou Circuit Imprimé

Que la carte PCB soit à l'intérieur d'un climatiseur ou d'un réfrigérateur, vous pouvez trouver de nombreux composants différents montés sur la carte nue. Les composants principaux que vous êtes susceptible de trouver et qui sont critiques pour son fonctionnement impliquent un Fusible, un transformateur et un interrupteur. La quantité et les types de ces composants peuvent varier selon l'appareil électrique spécifique.

Pour Conclure

Tous ces processus et tests sont ensuite finalisés par un test fonctionnel. Comme vous pouvez le voir, le processus d'un assemblage de circuit imprimé est plein d'inspections et de travail de machines automatisées. Ainsi, c'est un vrai reflet des opérations détaillées dans une usine de production de masse.