Maîtriser l'assemblage PCB : 6 étapes pour une qualité constante

Les trois types principaux de PCB sont : simple face, double face, multicouches. L'assemblage comporte plusieurs étapes séquentielles qui doivent fonctionner comme un tout intégré. Chaque étape enchaîne sur la suivante, et un retour d'information après la dernière étape est indispensable pour maintenir la qualité. Ainsi, tout problème est vite repéré et corrigé. Voici l'aperçu du processus.

1. Dépôt de pâte à braser

La pâte à braser doit être déposée sur les zones requises (pads de composants) avant tout placement. On utilise un écran de sérigraphie (solder screen). La pâte contient de fines billes de soudure mélangées à du flux. Le dépôt se fait par un racleur qui fait pénétrer la pâte à travers les ouvertures de l'écran sur le PCB. Les dépôts ne se font que sur les pads, car les fichiers Gerber génèrent l'écran : ses ouvertures sont alignées sur les pads. Le volume de pâte doit être contrôlé pour assurer des joints corrects.

2. Pick and Place (prélèvement et placement)

La machine pick-and-place prélève les composants du distributeur et les positionne sur le PCB. La tension superficielle de la pâte maintient les composants en place, si le PCB ne vibre pas. Certaines machines ajoutent des points de colle pour sécuriser ; privilégiez une colle dégradable pendant la refusion pour éviter les complications de réparation.

3. Brasage (refusion)

Le PCB passe au four de refusion. La soudure par vague (wave soldering) est moins courante aujourd'hui ; elle n'exige pas de pâte préalable car la machine apporte sa propre soudure. La plupart des fabricants préfèrent le four de refusion.

4. Inspection

Après brasage, inspection obligatoire. En montage en surface, l'inspection manuelle est impossible (trop de composants, coût prohibitif). L'inspection optique automatique (AOI) est la norme : ces machines détectent composants mal placés, joints défectueux, composants erronés.

5. Tests

Les produits électroniques doivent être testés avant sortie d'usine. Méthodes :

• Inspection visuelle rapide : tous les composants en place.
• Analyse de signature analogique : courant alternatif entre deux zones du circuit.
• Test fonctionnel : le PCB fait-il ce pour quoi il est conçu ?
• Test en circuit (In-circuit) : vérification de multiples paramètres (fréquence, tension, etc.).

6. Retour d'information (Feedback)

Surveiller les sorties permet de valider le processus. Analyser tous les défauts détectés, idéalement à l'étape d'inspection optique (post-brasage). Ainsi, les défauts sont corrigés avant production en série.

Conclusion

Les PCB sont omniprésents : téléviseurs, micro-ondes, et bien plus. Avec ces informations, vous maîtrisez les bases de la fabrication et l'assemblage PCB.