Qu'est-ce que le processus d'assemblage de PCB ? Voici tout ce que vous devez savoir

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Le processus d'assemblage de la carte de circuit imprimé (PCB) comprend plusieurs processus et règles qui doivent être suivis dans le bon ordre pour que le produit final fonctionne correctement. Les fabricants de PCB utilisent des modèles d'écran et des processus de chauffage et de refroidissement régulés pour régir la façon dont les composants sont placés et fixés en place pour garantir que cela se produise.

Lors de l'assemblage d'une carte de circuit imprimé, vous devez sélectionner la technologie appropriée pour les composants.

Toutes les pièces et pièces doivent être alignées correctement dans leurs emplacements appropriés, comme indiqué dans la conception du circuit imprimé. Aussi mineure soit-elle, toute divergence peut avoir un impact significatif sur la fonctionnalité de la carte finie's.

Processus étape par étape de l'assemblage du circuit imprimé

Nous vous facilitons le processus en divisant l'ensemble du processus d'assemblage de PCB en étapes simples et digestes indiquées ci-dessous.

Appliquer la pâte à souder à l'aide d'un pochoir

La première étape dans le Assemblage de circuits imprimés procédure consiste à appliquer de la pâte à souder sur la carte de circuit imprimé. Vous pouvez considérer ce processus comme la sérigraphie d'une chemise, mais la seule différence est que le processus d'assemblage implique l'utilisation d'acier fin, qui est également appelé pochoir, au lieu d'un masque.

L'ajout de pochoir vous permet d'appliquer de la pâte à souder sur certaines parties spécifiées du PCB pour fixer des composants.

La pâte à souder elle-même n'a rien de complexe mais une pâte grisâtre composée de minuscules billes de métal. Ces boules métalliques sont composées d'environ 96% d'étain et 03% d'argent, et les 0,5% restants sont du cuivre. En conséquence, la pâte à souder aide au mélange de la soudure et du flux. Vous devez savoir que le flux est un produit chimique spécialement conçu pour aider à faire fondre la soudure et lui permettre ainsi de coller aux surfaces requises.

Un dispositif mécanique maintient le PCB et le pochoir de soudure en place sur une ligne PCBA professionnelle. Un applicateur applique ensuite précisément la pâte à braser sur les régions souhaitées. La pâte est ensuite appliquée uniformément sur chaque région ouverte du pochoir par la machine. La pâte à souder reste aux endroits prévus une fois le pochoir retiré.

Choisir et placer des composants

Après l'application de pâte à souder sur la carte PCB, le processus PCBA passe à la machine de sélection et de placement, où un dispositif robotique installe des composants de montage en surface, ou SMD, sur une PCB préparée. Les CMS représentent désormais la majorité des composants non connecteurs sur les PCB. Dans la phase suivante du processus PCBA, ces CMS sont soudés à la surface de la carte's.

Traditionnellement, cette opération manuelle nécessitait que les assembleurs prélèvent et placent les composants à la main à l'aide d'une pince à épiler. Cette procédure est maintenant, heureusement, un processus automatisé chez les producteurs de PCB. Cette transition s'est principalement produite parce que les machines sont plus précises et cohérentes que les humains. Alors que les humains peuvent travailler rapidement, la fatigue et la fatigue oculaire sont courantes après quelques heures de travail avec de si petits composants. Les machines peuvent travailler 24 heures sur 24 sans se fatiguer.

Le gadget commence le processus de sélection et de placement en saisissant par le vide une carte PCB et en la transportant vers la station de sélection et de placement. Le robot positionne ensuite le PCB à la station et commence à ajouter des SMT à la surface du PCB. Ces composants sont positionnés à des emplacements prédéterminés au-dessus de la pâte à souder.

Étape de soudure par refusion

La soudure par refusion est la troisième étape après que les composants ont été fixés et que la pâte à souder a été appliquée. La procédure de soudage par refusion consiste à placer les PCB et les composants sur un tapis roulant. Cette bande transporteuse transporte ensuite les PCB et les composants dans un grand four, chauffé à 250o C. Cette température fait fondre la soudure. La soudure fondue fera alors adhérer les composants au circuit imprimé et formera des joints.

Après avoir été soumis à des températures élevées, le PCB est placé en refroidissement. Les soudures sont ensuite solidifiées de manière régulée par ces refroidisseurs. Cela formera une connexion permanente entre le composant SMT et le PCB. Dans le cas de PCB à deux faces, le côté PCB avec moins de composants ou plus petits sera traité en premier des étapes 1 à 3, suivi de l'autre côté.

Contrôle de la qualité et inspection

Une fois les composants de montage en surface soudés pendant le processus de refusion, le PCBA est incomplet et la carte finie doit être vérifiée pour son fonctionnement. Les mouvements pendant le processus de redistribution entraînent fréquemment une mauvaise qualité de connexion ou l'absence de connexion. Les courts-circuits sont une autre conséquence secondaire courante de ce mouvement, car des composants mal placés peuvent parfois rejoindre des segments de circuit qui ne doivent pas être connectés. Plusieurs procédures d'inspection peuvent être utilisées pour vérifier ces défauts et désalignements. Voici les méthodes d'examen les plus populaires.

PCBA

Examen manuel :

Étant donné que le circuit imprimé contient des composants SMT microscopiques, l'inspection visuelle de la carte à la recherche d'un désalignement ou de défauts peut entraîner de la fatigue et une fatigue oculaire pour les techniciens. En raison des résultats incorrects, cette approche ne convient pas aux cartes SMT avancées. Cette stratégie, cependant, est pratique pour les cartes avec des composants THT et une densité de composants plus faible.

Examen optique :

Cette méthode est réalisable pour des quantités importantes de PCB. Cette technologie utilise une machine automatisée équipée de caméras haute résolution à haute puissance positionnées à différents angles pour visualiser les connexions de soudure sous plusieurs angles. Selon l'intégrité des joints de soudure, la lumière les reflétera sous différents angles. Cet équipement d'inspection optique automatisé (AOI) est à grande vitesse et peut traiter de vastes lots de PCB en peu de temps.

Inspection aux rayons X :

Les rayons X sont utilisés dans un autre type d'inspection. Il s'agit d'une méthode d'inspection moins courante généralement utilisée sur des PCB plus complexes ou empilés. La radiographie permet à l'observateur de voir à travers les couches et de visualiser les couches inférieures pour identifier tout problème potentiellement caché.

Les exigences de la société PCBA' déterminent le sort d'une carte défectueuse' ; il sera retourné pour être effacé et réparé ou jeté.

Qu'une inspection révèle ou non l'une de ces erreurs, l'étape suivante consiste à tester la pièce pour s'assurer qu'elle accomplit ce qu'elle est censée faire. Cela inclut la vérification de la qualité des connexions PCB. Les cartes qui nécessitent une programmation ou un étalonnage nécessitent des actions supplémentaires pour garantir un bon fonctionnement. De telles inspections peuvent être effectuées régulièrement après la procédure de refusion pour identifier les problèmes potentiels. Ces inspections régulières peuvent aider à garantir que les défauts sont découverts et corrigés dès que possible, ce qui permet au fabricant et au concepteur d'économiser du temps, des efforts et des matériaux.

Insertion de composants

Selon le type de carte sous PCBA, la carte peut incorporer des composants autres que des CMS.

Les composants traversants plaqués, ou composants PTH, en sont des exemples.

Un trou traversant plaqué est un trou dans une carte de circuit imprimé plaqué de part en part. Les composants PCB utilisent ces trous pour transmettre des signaux d'un côté de la carte à l'autre. La pâte à souder ne fonctionnera pas dans cette situation car elle traversera le trou sans aucune chance d'adhérer. En conséquence, les deux méthodes les plus courantes de soudage de composants THT ou d'assemblage de prototypes de PCB sont

Soudure manuelle :

La soudure manuelle est la méthodologie la plus largement utilisée et prend souvent plus de temps que la configuration SMT automatisée. En règle générale, un technicien est chargé d'insérer un composant à la fois avant de passer la carte à un autre technicien qui insère un autre composant sur la même carte. En conséquence, la carte sera déplacée autour de la chaîne de fabrication au fur et à mesure que les composants PTH y seront entassés. En conséquence, de nombreux

Les entreprises de conception et de fabrication de circuits imprimés évitent d'utiliser des composants PTH dans la conception de leurs circuits. Cependant, les composants PTH restent les composants les plus populaires et les plus largement utilisés parmi les concepteurs de circuits.

Soudage à la vague :

Le soudage à la vague est une forme automatisée de soudage manuel. Une fois les composants PTH placés sur le PCB, celui-ci est placé sur le tapis roulant et déplacé vers un four spécialisé. Une vague de soudure fondue est projetée sur la couche inférieure du PCB, là où les fils des composants sont présents. Cela soudera toutes les broches en même temps. Cependant, cette procédure ne s'applique qu'aux PCB à simple face et non aux PCB à double face, car la soudure fondue utilisée lors du soudage d'un côté du PCB peut endommager les composants du côté opposé. Ensuite, le PCB est déplacé pour une inspection finale.

Une fois la procédure de soudure terminée, le PCB peut passer à l'inspection finale ou répéter les processus précédents si le PCB nécessite des pièces supplémentaires ou un autre côté à assembler.

Examen final et test après le processus d'assemblage du circuit imprimé

Une fois la phase de soudure du processus PCBA terminée, la fonctionnalité du PCB sera testée. C'est ce qu'on appelle un "test fonctionnel." Le test met le PCB à l'épreuve, imitant les conditions de fonctionnement stables du PCB. Dans ce test, la puissance et les signaux simulés sont transmis à travers le PCB pendant que les testeurs examinent ses propriétés électriques.

Le PCB échoue au test si l'une de ces propriétés, y compris la tension, le courant ou la sortie du signal, affiche une variation inacceptable ou atteint des pics en dehors d'une plage prédéterminée. Le PCB défectueux peut ensuite être recyclé ou jeté selon les critères de l'entreprise's.

Le test est l'étape finale et la plus essentielle du processus d'assemblage du PCB, car il décide du succès ou de l'échec du processus. Ces tests sont également essentiels pour effectuer des tests et des inspections réguliers pendant le processus d'assemblage.

Que devez-vous faire après le processus PCB ?

Maintenant que le PCB a été testé et certifié sûr à tous égards, il est temps d'éliminer le flux résiduel indésirable, la saleté des doigts et les taches d'huile. Toutes les formes de saleté peuvent être nettoyées avec un outil de lavage à haute pression en acier inoxydable et de l'eau déminéralisée. L'eau déminéralisée n'endommagera pas le circuit PCB. Après lavage, le PCB est séché à l'air comprimé. Le PCB final est maintenant prêt pour l'emballage et l'expédition.

Conclusion

C'était le guide le plus accessible sur le processus d'assemblage de PCB et sur la façon dont vous pouvez le faire vous-même. Dans ce résumé, la procédure d'assemblage de PCB pour produire des cartes de circuits imprimés chargées a été considérablement simplifiée. Les procédures d'assemblage et de production des PCB sont généralement adaptées pour garantir des niveaux de défauts insuffisants et, par conséquent, une sortie de la plus haute qualité.

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