Avez-vous besoin d'aide pour trouver des composants pour vos PCB ? Vous voulez un guide pour rendre votre processus de sourcing plus efficace ? Lisez ce guide détaillé sur l'approvisionnement en composants PCB.
Introduction
L'approvisionnement en composants PCB est un processus essentiel pour mener à bien vos projets de conception de PCB. Sans approvisionnement en composants, vous pourriez vous retrouver avec un projet incomplet. Imaginez tout le travail acharné que votre équipe a accompli, pour savoir que vous ne pouvez pas vous procurer tous les composants de votre projet.
Votre entreprise peut être confrontée à différents défis en matière d'approvisionnement en composants. Vous devez considérer plusieurs facteurs. Ces facteurs incluent la fiabilité des composants, les spécifications, l’approvisionnement continu et les fournisseurs. Ils déterminent quel composant et quel fournisseur conviennent au projet de votre entreprise.
Comprendre les composants PCB
Il existe des milliers de types différents de composants PCB. Connaître les différents types peut aider un chef de projet à trouver différentes stratégies lors de l'approvisionnement en composants. Vous trouverez ci-dessous une liste générale des différents types de composants PCB.
Composants passifs
Les composants passifs n’ont pas besoin d’alimentation externe pour fonctionner. Ces composants ne remplissent pas non plus de tâches telles que l’amplification ou la génération de signaux électroniques. En bref, les composants passifs sont plus simples. Ils sont généralement moins compliqués à mettre en place. Vous trouverez ci-dessous des exemples de composants passifs.
1. Résistances
Ces composants définissent la résistance requise pour un circuit. Ils sont disponibles en différentes tailles et puissances. Habituellement, pour ceux à valeur fixe, ils sont faciles à mettre en place lors du montage. Des exemples de résistances à valeur fixe sont les résistances à film de carbone, les résistances à couche épaisse, les résistances bobinées, etc. Ils peuvent être fournis en boîtiers traversants ou CMS. Les résistances peuvent également être des résistances variables, qui peuvent nécessiter une manipulation particulière.
2. Les condensateurs stockent la charge électrique.
Plus tard, ils déchargent la charge pour produire de l'électricité. Des exemples de ces fonctions incluent le filtrage et le couplage des signaux électriques. Les condensateurs peuvent également être utilisés pour des applications de synchronisation. Ils peuvent stocker une charge électrique pendant une durée déterminée. Comme les résistances, les condensateurs simples sont généralement faciles à configurer lors de l'assemblage.
3. Les inducteurs sont des composants enroulés isolés qui remplissent un objectif particulier.
Ils stockent l’énergie électrique sous forme actuelle. Les condensateurs stockent l'énergie sous forme de tension. Ils sont largement utilisés dans les régulateurs à découpage. Ils peuvent augmenter (amplifier la tension) ou inverser (réduire la tension) une source d'alimentation. Vous êtes sûr de voir des inductances dans une alimentation à découpage. Les inducteurs nécessitent généralement un processus spécial pour leur fabrication. C'est parce qu'ils sont blessés.
4. Les diodes sont des semi-conducteurs.
Ils possèdent une jonction PN en matériau de type P et N. Les diodes conduisent l'électricité dans une seule direction. Cette caractéristique permet aux diodes d'agir comme des interrupteurs, des redresseurs et des dispositifs de signalisation. Une diode peut modifier un signal électrique. Mais il n’a pas besoin d’une source d’alimentation externe pour fonctionner. Cette caractéristique est la raison pour laquelle une diode n'est pas un composant actif. Les diodes simples sont généralement faciles à installer lors de l'assemblage.
Composants actifs
Comme leur nom l'indique, les composants actifs peuvent nécessiter une mise sous tension pour fonctionner. Ils peuvent également générer ou amplifier des signaux électroniques. Ils ont généralement une structure interne plus complexe que les composants passifs. Un concepteur de circuits prépare généralement les sources d'alimentation et les circuits requis pour les composants actifs sur le PCB. Cela est dû à ces caractéristiques.
1. Les transistors sont des dispositifs à trois bornes qui amplifient ou amplifient un signal.
Ils ont plusieurs applications en raison de leurs capacités d’augmentation du courant ou de la tension. Des exemples d'applications incluent des commutateurs de charge et des amplificateurs simples. Différents types de transistors sont disponibles, tels que les transistors à jonction bipolaire (BJT) et les transistors à effet de champ (FET), pour n'en nommer que quelques-uns. Ils sont disponibles dans différentes puissances et packages.
2. Des amplificateurs opérationnels
Les amplificateurs OP sont des circuits intégrés spéciaux (circuits intégrés) qui visent à amplifier les signaux de tension ou de courant. Contrairement aux transistors, les amplificateurs OP ont des circuits de compensation intégrés. Ces circuits les aident à amplifier les signaux plus efficacement. Ils sont généralement présentés dans un boîtier IC, contrairement aux transistors. Les transistors sont traditionnellement des dispositifs à trois bornes. Cependant, des transistors IC sont également disponibles.
3. Circuits intégrés (CI)
À l’intérieur des circuits intégrés, vous pouvez voir des milliers, voire des millions de transistors, entassés dans un boîtier de circuit intégré. Ces circuits intégrés remplissent généralement une fonction spécifique ou peuvent être utilisés dans des applications simples ou complexes. Des exemples d'applications simples incluent la logique, le contrôle de charge, le traitement des données des capteurs, les convertisseurs série, etc. Les applications complexes nécessitent un microcontrôleur (MCU) ou des circuits intégrés spécifiques à l'application (ASIC). Les applications avancées incluent les microprocesseurs (ou CPU) ou les circuits intégrés d'unités de traitement graphique (GPU). Les circuits intégrés ont généralement un nombre variable de broches pour s'interfacer avec les circuits. Habituellement, les applications plus complexes nécessitent un pas de broche plus serré. Cela peut être plus difficile à gérer.
Facteurs à prendre en compte lors de l'approvisionnement en composants
Il existe différents types de composants pouvant provenir de diverses sources. Avec cela, vous devez considérer plusieurs facteurs. Par exemple, réfléchissez à comment et où les trouver. Vérifiez les paramètres des composants clés.
1. Données/paramètres des composants
La fiche technique d'un composant est l'un des documents les plus essentiels. Il fournit les données de votre composant. Vous pouvez trouver des fiches techniques sur le site Web de chaque fabricant/fournisseur. La fiche technique doit être complète et facile à comprendre. Vérifiez toujours que les éléments de votre conception ne dépassent pas les spécifications les plus autorisées de la fiche technique.
2. Coût des composants
Le coût est un facteur déterminant pour tout projet électronique. Il peut définir comment et à qui vous pourrez vendre votre produit. Cependant, vous devez également vérifier la qualité, la fiabilité et le coût de votre composant. Habituellement, vous devrez peser sur ces deux paramètres.
Le coût dépend généralement de la quantité de composants que vous avez l’intention d’acheter. Il est habituel de voir le prix d'un composant diminuer à mesure que vous achetez davantage de lots. La marge bénéficiaire d'un fabricant dépend souvent de la quantité achetée. Assurez-vous d'en obtenir suffisamment pour la durée de vie de votre projet.
3. Qualification/Fiabilité des composants
Les données de qualification et de fiabilité de votre composant sont disponibles sur le site du fabricant. Il existe différentes normes de qualification des composants, telles que celles répertoriées ci-dessous.
un. JEDEC
JEDEC signifie Conseil commun d'ingénierie des dispositifs électroniques. Ce conseil est un organe directeur. Il est généralement destiné aux composants ou produits semi-conducteurs non automobiles. Cela s'applique également à d'autres applications.
b. AEC-Q100
AEC-Q100 est une norme de qualification pour les circuits intégrés destinés aux produits automobiles. Les testeurs testent rigoureusement les composants qualifiés pour AEC-Q100. Ils utilisent des températures et des contraintes extrêmes pour survivre à la nature hostile d’un environnement automobile.
c. L'AEC-Q200 est comme l'AEC-Q100.
Il s'agit d'une norme de fiabilité des composants pour les composants passifs, et non pour les circuits intégrés.
d. ROHS
ROHS signifie Directive sur la restriction des substances dangereuses. Cette norme restreint l’utilisation de matières dangereuses sur l’un de vos composants. Si vous avez entendu le terme « sans plomb », il est synonyme de ROHS. Vous devez suivre le ROHS, surtout si votre région applique strictement cette norme.
En plus des normes, vos composants doivent avoir subi plusieurs tests standards tels que :
un. Tests ESD-HBM et ESD-CDM
Ces tests évaluent les limites des dispositifs semi-conducteurs en matière de décharge électrostatique. HBM signifie Human Body Model, tandis que CDM signifie Charged Device Model. Assurez-vous de trouver ces données si vous craignez que l'ESD ne détruise votre appareil.
b. Tests environnementaux
Les tests environnementaux garantissent que vos composants ne tombent pas en panne dans divers environnements. Ces tests doivent inclure le cyclage thermique. Ils doivent également inclure des tests de résistance, tels que les chocs ou les vibrations. Les produits/composants destinés au secteur militaire/aérospatial sont soumis à des tests environnementaux plus rigoureux.
c. Le test CEM vérifie si votre produit émet ou reçoit un rayonnement électromagnétique. Cela ne doit pas affecter le fonctionnement de votre produit. Habituellement, ce test est essentiel pour les composants dotés de capacités sans fil.
4. Disponibilité des composants
La recherche de plusieurs fournisseurs de composants vous aidera à résoudre vos problèmes de disponibilité des composants. Habituellement, vous ne trouverez qu’une partie des composants dont vous avez besoin auprès d’un seul fournisseur. Un composant difficile à trouver devrait apparaître comme étant proposé par un fournisseur grâce à des recherches persistantes.
Recherche de fournisseurs de composants
Il existe différents fournisseurs de composants à travers le monde. Assurez-vous de faire affaire avec des entreprises fiables qui font preuve de professionnalisme. Pour ce faire, assurez-vous qu’ils disposent d’un bon historique et de certifications spécifiques. Ci-dessous, nous énumérons ces spécifications.
1. ISO 9001 est une certification de système de gestion de la qualité (QMS).
2. ANSI garantit des programmes de contrôle qui empêchent vos composants d'être exposés aux décharges électrostatiques.
3. AS9120 – AS9120 est un système de gestion de la qualité comme ISO 9001, sauf qu'il s'adresse à l'industrie aérospatiale.
Gestion de l'obscolence des composants
Vous pouvez réussir à vous procurer vos composants difficiles à trouver ; cependant, pouvez-vous vous assurer que vous pourrez à nouveau vous en procurer après un certain temps ? C’est dans cette situation que se produit l’obsolescence des composants.
Si vous prévoyez de les utiliser indéfiniment, votre composant doit disposer d'un long programme de fin de vie (EOL). Une entreprise en bonne santé publie généralement un programme EOL pour certains de ses composants. Vous pouvez voir un document de disponibilité des pièces à long terme à ce sujet.
Si votre composant a été EOL, vous devez le remplacer de votre nomenclature par un autre élément. Vous devrez peut-être faire une révision de votre tableau. Passez en revue les tests fonctionnels et environnementaux de votre produit pour tester les nouveaux composants.