16 exigences du processus SMT pour la conception de l'agencement des composants
L'agencement des composants doit être conçu en fonction des équipements et des exigences de traitement électronique CMS. Différents procédés, tels que le brasage par refusion et le brasage à la vague, requièrent des agencements différents. Lors du brasage par refusion double face, les exigences d'agencement diffèrent pour les faces A et B. Le brasage à la vague sélectif et le brasage à la vague traditionnel présentent également des exigences différentes.
Les exigences de base du processus SMT pour la conception de l'agencement des composants sont les suivantes :
1 : La répartition des composants sur le circuit imprimé doit être aussi uniforme que possible. La capacité thermique des composants de haute qualité est élevée lors du brasage par refusion, et leur concentration peut facilement entraîner des zones de basse température et des soudures défectueuses. Par ailleurs, une disposition uniforme favorise l'équilibre du centre de gravité, ce qui réduit considérablement, lors des tests de vibration et d'impact, le risque d'endommagement des composants, des trous métallisés et des plaques de soudure.
2 : Les composants doivent être orientés dans le même sens sur le circuit imprimé. Les composants similaires doivent être orientés dans le même sens autant que possible. L'orientation caractéristique doit être cohérente afin de faciliter l'assemblage, le soudage et le test des composants. Par exemple, la borne positive d'un condensateur électrolytique, la borne positive d'une diode, l'extrémité d'une triode et la première broche d'un circuit intégré doivent être orientées dans le même sens autant que possible. L'orientation d'impression des numéros de tous les composants est identique.
3 : La taille de la tête chauffante de l'équipement de réparation SMD doit être adaptée aux composants de grande taille.
4 : Les composants chauffants doivent être maintenus aussi loin que possible des autres composants, de préférence dans un coin, à proximité d'une zone de ventilation du châssis. Ils doivent être supportés par d'autres conducteurs ou d'autres supports (comme un dissipateur thermique) afin de maintenir une distance minimale de 2 mm entre les composants chauffants et la surface du circuit imprimé. Les composants chauffants sont connectés au circuit imprimé sur une carte multicouche.
5 : Les composants sensibles à la température doivent être tenus à l'écart des composants chauffants. Par exemple, les transistors, les circuits intégrés, les condensateurs électrolytiques et certains composants à boîtier plastique doivent être éloignés des ponts réactance, des composants de puissance, des radiateurs et des résistances de puissance.
6 : L'agencement des composants et pièces nécessitant des réglages ou remplacements fréquents, tels que potentiomètre, bobine d'inductance variable, micro-interrupteur à condensateur variable, tube de sécurité, interrupteur, connecteur, etc., doit tenir compte des contraintes structurelles de l'ensemble de la machine et être positionné de manière à faciliter les réglages et les remplacements. Si le réglage est interne à la machine, il doit être effectué sur le circuit imprimé à un emplacement facilement accessible. Si le réglage est externe, son emplacement doit correspondre à celui du bouton de réglage sur le panneau du châssis, afin d'éviter tout conflit entre les espaces 2D et 3D. Par exemple, l'ouverture du panneau de l'interrupteur à bascule doit correspondre à celle de l'interrupteur sur le circuit imprimé.
7 : Un trou fixe doit être prévu près du bornier, des connecteurs et des tirettes, au centre d'une longue rangée de bornes et aux endroits fréquemment soumis à des contraintes. Un espace doit être ménagé autour de ce trou pour éviter toute déformation due à la dilatation thermique. Si la dilatation thermique de la longue rangée de bornes est plus importante que celle du circuit imprimé, la soudure à la vague risque de se déformer.
8 : Pour certains composants et pièces nécessitant un traitement secondaire (tels que transformateurs, condensateurs électrolytiques, varistances, réacteurs en pont, radiateurs, etc.) avec une grande tolérance de volume (surface) et une faible précision, l'espace entre eux et les autres composants doit être augmenté d'une certaine marge sur la base du réglage d'origine.
9 : Il est suggéré que la marge d'augmentation du condensateur électrolytique, de la varistance, du pont, du condensateur polyester, etc. ne soit pas inférieure à 1 mm, et celle du transformateur, du radiateur et des résistances dépassant 5 W (y compris 5 W) ne soit pas inférieure à 3 mm.
10 : Le condensateur électrolytique ne doit pas toucher les composants chauffants, tels que la résistance de puissance, la thermistance, le transformateur, le radiateur, etc. L'intervalle minimal entre le condensateur électrolytique et le radiateur est de 10 mm, et l'intervalle minimal entre les autres composants et le radiateur est de 20 mm.
11. Les composants sensibles aux contraintes ne doivent pas être placés dans les coins, sur les bords ou à proximité des connecteurs, des trous de fixation, des rainures, des fentes, des entailles et des angles des circuits imprimés. Ces emplacements constituent des zones de fortes contraintes sur les circuits imprimés, susceptibles de provoquer des fissures ou l'endommagement des composants.
12 : La disposition des composants doit respecter les exigences techniques et d’espacement du brasage par refusion et du brasage à la vague. Réduire l’effet d’ombre causé par le brasage à la vague.
13 : La position du trou de positionnement du circuit imprimé et du support de fixation doit être mise de côté.
14 : Dans la conception de circuits imprimés de grande surface d'une superficie supérieure à 500 cm², afin d'éviter la flexion du circuit imprimé lors du passage dans le four à étain, un espace de 5 à 10 mm de large doit être laissé au milieu du circuit imprimé, sans y placer de composants (pouvant être câblés), afin d'ajouter une couche pour éviter la flexion du circuit imprimé lors du passage dans le four à étain.
15 : Afin d’éviter les courts-circuits intercouches causés par le contact des pistes imprimées lors de la fabrication du circuit imprimé, la piste conductrice de la couche interne et du bord externe doit être située à plus de 1.25 mm du bord du circuit imprimé. Une fois le bord externe du circuit imprimé posé, le fil de masse peut occuper cette position. Pour les emplacements occupés en surface du circuit imprimé en raison d’exigences structurelles, les composants et les pistes imprimées ne doivent pas présenter de trous traversants dans la zone de soudure inférieure des composants CMS/SMC, afin d’éviter les débordements de soudure après la refusion lors du brasage à la vague.
16 : Espacement d'installation des composants : L'espacement d'installation minimal des composants doit répondre aux exigences de fabricabilité, de testabilité et de maintenabilité de l'assemblage SMT.