La fabrication de circuits imprimés est un processus long et complexe. Bien que certains passionnés parviennent à fabriquer leurs propres circuits imprimés à domicile avec le matériel adéquat, ces derniers sont généralement moins sophistiqués que ceux produits industriellement. De plus, la fabrication manuelle de 20 000 circuits imprimés serait extrêmement chronophage. Vous trouverez ci-dessous une description succincte du processus d'assemblage de circuits imprimés et des étapes impliquées.
Le service d'assemblage de circuits imprimés, également appelé assemblage de cartes de circuits imprimés, consiste à souder les composants électroniques sur une carte de circuit imprimé. Techniquement, on parle alors d'assemblage de circuits imprimés ou d'assemblage de cartes de circuits imprimés.
Il est important de noter que l'assemblage d'une carte de circuit imprimé (PCB) est différent de sa fabrication. La production de PCB comprend plusieurs étapes, dont la conception et la réalisation d'un prototype. Avant que la carte puisse être utilisée dans des appareils électroniques, les composants nécessaires doivent être soudés. Le type de composants et la méthode d'assemblage dépendent du type de carte, des composants numériques à connecter et de l'appareil auquel elle sera intégrée.
Une fois le circuit imprimé fabriqué, il est temps d'y fixer les différents composants électroniques pour le rendre fonctionnel. Deux méthodes de construction sont utilisées à cet effet.
1) Construction à trous traversants :
Les fils conducteurs sont insérés dans les trous
2) La construction à montage en surface :
Les composants ont été placés sur des pastilles ou des plots situés sur les surfaces extérieures du circuit imprimé.
Mais dans les deux types de construction, les fils des composants restent fixés électriquement et mécaniquement au circuit imprimé par de la soudure métallique fondue.
La méthode de soudure des composants dépend du nombre de cartes à assembler. Pour une production en grande série, la soudure des éléments sur le circuit imprimé est réalisée par positionnement machine. Ce placement est effectué à l'aide de la technique de soudure à la vague majoritaire ou de fours de refusion. En revanche, pour les prototypes en petite série, la soudure manuelle convient parfaitement dans de nombreux cas (les BGA sont en réalité impossibles à souder manuellement).
Il est fréquent de devoir réaliser simultanément les montages traversants et en surface lors d'une même réunion de conception de circuits imprimés, car certains composants électroniques ne sont disponibles qu'en boîtiers traversants, tandis que d'autres ne le sont qu'en boîtiers CMS. De plus, il est judicieux d'utiliser les deux méthodes au cours de cette même réunion, car le montage traversant offre une résistance accrue aux composants numériques susceptibles de subir des contraintes physiques. Si vous savez que votre circuit imprimé ne sera pas soumis à des contraintes physiques, il est alors conseillé d'utiliser des techniques de montage en surface afin de gagner de la place sur votre carte.
Une fois les composants entièrement assemblés sur le circuit imprimé, il est presque toujours préférable de procéder à des tests pour s'assurer du bon fonctionnement de la carte et de ses fonctionnalités. Voici quelques méthodes d'analyse utilisées dès l'assemblage.
1) Une inspection visuelle facile:
Il est important de vérifier qu'aucun composant électrique n'est mal positionné sur le circuit imprimé. C'est également le moment idéal pour revérifier toutes les soudures. (Le courant est coupé.)
2) Analyse de la signature analogique :
lorsqu'on applique un courant alternatif sinusoïdal limité entre deux éléments du circuit électrique et ses composants. (Le courant est coupé)
3) Réaliser une évaluation en circuit :
vérification de diverses dimensions physiques de la carte telles que la tension, la fréquence, etc. (l'alimentation est activée)
4) Réaliser une évaluation fonctionnelle :
Vérifier que la carte de circuit imprimé fonctionne correctement (l'alimentation est activée).
Si certaines cartes de circuits imprimés ne réussissent pas les tests mentionnés précédemment, tout n'est pas perdu. Il est possible d'identifier l'origine du problème et de remplacer la carte ou les composants défectueux pour résoudre le problème. On parle alors de réparation.
Les cartes de circuits imprimés et leur processus de fabrication sont non seulement complexes, mais aussi essentiels pour de nombreuses entreprises à travers le monde. Face aux progrès technologiques et au développement de l'externalisation, les principaux fabricants américains de cartes de circuits imprimés ont dû redoubler d'efforts pour rester compétitifs et offrir un service inégalé, tant au niveau local qu'international.
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