À l'ère de l'électricité, chaque besoin dépend de l'électronique. Chaque électronique a un PCB connu sous le nom de carte de circuit imprimé. Cet article discutera de la Processus d'assemblage de cartes de circuits imprimés (PCBA).
Chaque équipement électronique peut voir une partie verte contenant de nombreux petits composants. Cette plaque verte est connue sous le nom de PCB. Alors, continuez à lire pour apprendre le Assemblage de PCB processus en détail.
Principes de base de la conception de circuits imprimés
Dans la conception PCB, l'unité de base est la base composée de plusieurs couches. Ces couches jouent un rôle dans le fonctionnement global du PCB. Cependant, nous discuterons de ces couches plus loin.
Le substrat est le panneau rigide principal sur lequel divers Composants PCB sont dispersés. Cette couche est composée de matériau FR-4 et fournit une fermeté globale au PCB.
- Feuille de cuivre: C'est la deuxième couche qui recouvre le haut et le bas du PCB sous forme de feuille de cuivre.
- Masque de soudure: La troisième couche en haut et en bas du PCB fournit une zone non conductrice et aide à séparer les traces de cuivre pour éviter tout court-circuit.
- Sérigraphie: Nous voyons généralement une étiquette blanche sur le PCB comme C1, R1 ou le logo de l'entreprise. Cette étiquette blanche est réalisée en sérigraphie.
Ainsi, ce sont les couches qui sont incluses dans le PCB. Nous allons maintenant discuter des trois principaux types de PCB.
- Un PCB rigide est un base couvrant la plupart des Processus d'assemblage de cartes de circuits imprimés (PCBA). Cependant l, il est composé de peu de matériaux. Ceux-ci incluent le FR-4, la fibre de verre, les phénoliques ou les époxydes.
- PCB flexible: Ceux-ci sont constitués d'un matériau de type Kapton. Il peut également tolérer des niveaux de température élevés avec une épaisseur d'environ 0.005 pouce.
- PCB à noyau métallique : Ce sont des alternatives aux PCB rigides. Il est constitué d'une âme métallique comme l'Aluminium. Cependant, il est très efficace pour disperser la chaleur.
Avant le processus d'assemblage
Avant de démarrer le Processus d'assemblage de cartes de circuits imprimés (PCBA), vous devez prendre certaines mesures. Ces étapes primaires aident le Fabricant d'assemblage de circuits imprimés dans l'analyse de la fonctionnalité globale. Divers Assemblage de PCB les entreprises ont besoin d'un dossier de conception avec des exigences supplémentaires. Ainsi, le fabricant peut vérifier le dossier de conception et travailler sur tout problème pouvant affecter les fonctions du Composants PCB.
Ainsi, c'est l'étape de la vérification DFM du PCB. Le fabricant analyse la conception globale à la recherche de fonctionnalités manquantes ou d'erreurs dans la vérification DFM. Ces erreurs peuvent endommager plus ou moins les fonctions du PCB selon les problèmes.
De plus, le Assemblage de PCB commence après une analyse approfondie de ces problèmes ou erreurs. Le processus réel commence lorsque le fabricant résout chaque problème, comme vous pouvez le voir ci-dessous.
Étapes du processus PCBA
Avant le processus d'assemblage, la carte de circuit imprimé est appelée carte de circuit imprimé prototype. Le Processus d'assemblage de cartes de circuits imprimés (PCBA) est l'application de la pâte à souder sur le circuit imprimé prototype et d'autres composants comme les résistances et les condensateurs.
Step 1: Stenciling de pâte à braser
Dans un premier temps, la soudure est appliquée sur toutes les zones où vous souhaitez mettre les composants sur le PCB. La pâte à souder est appliquée sur un pochoir en acier inoxydable. Après cela, un fixateur mécanique a assemblé le pochoir et le PCB. Ce travail se fait à l'aide d'un applicateur.
Maintenant, l'applicateur applique la pâte à souder uniformément sur le PCB afin que toutes les zones ciblées soient remplies de pâte. Cependant, la pâte à souder comprend 96.5 % d'étain, 3 % d'argent et 0.5 % de cuivre. De plus, le plomb n'y est pas inclus.
Étape 2: Pick and Place
Après avoir étalé l'endroit soudé, l'étape suivante consiste à placer les composants sur le PCB à l'aide d'une machine pick-and-place. Pour ce faire, le Fabricant d'assemblage de circuits imprimés entre le fichier de conception dans l'appareil. En scannant le fichier de conception, la machine sélectionne et place les composants à l'emplacement exact.
Lorsque ces machines ne sont pas introduites, elles sont effectuées avec beaucoup de soin par des techniciens experts. En conséquence, le technicien a dû faire face à des problèmes de vue et à un niveau élevé de fatigue ainsi qu'au processus ralenti.
Ainsi, cela a rendu le processus plus menaçant pour les erreurs. Cependant, avec l'avènement de ces machines, Assemblage de PCB est maintenant précis et pratique. De plus, ces machines peuvent fonctionner 24h/7 et XNUMXj/XNUMX.
Étape 3: Soudage par refusion
Après avoir placé les composants et la pâte à souder sur la carte PCB, l'étape suivante est la soudure par refusion. C'est un processus dans lequel les PCB et les composants sont placés sur le tapis roulant qui les déplace dans le four et crée une température de 250°C.
Ainsi, cette température est suffisante pour faire fondre la pâte à braser. Cette fusion aidera le PCB à ajuster tous les composants et à faire des joints. Après cela, il est allé aux refroidisseurs, où ces joints seraient refroidis de manière contrôlée.
Ainsi, ce refroidissement créera des joints permanents entre les composants et le PCB. Cependant, si le PCB est à deux faces, l'autre côté sera traité de la même manière après ce processus. Mais le côté qui sera traité en premier est celui avec le moins de composants.
Étape 4 : Inspection et contrôle de la qualité
Après le processus de soudage par refusion, une inspection est nécessaire. En raison du mouvement, les petits composants du circuit imprimé peuvent provoquer des défauts, qui doivent être éliminés après une inspection. UN Fabricant d'assemblage de circuits imprimés peut faire trois types d'examens à ce stade.
- Contrôle manuel : L'inspection manuelle n'est pas réalisable en raison de la petite taille des composants. Il sera difficile pour les techniciens de travailler à un tel niveau de finition. Cependant, il sera applicable si la carte dispose de fonctionnalités THT.
- Inspection optique : Cette méthode est réalisable pour un grand volume de PCB. Diverses caméras de haute qualité sont installées dans une machine qui visualise les joints dans chaque direction. Cependant, cette inspection prendra peu de temps en raison de son travail précis et rapide.
- Inspection aux rayons X : Cette inspection est effectuée pour voir les défauts de la couche interne. Il a fallu que des techniciens analysent s'il y avait un défaut ou un problème dans la couche interne. Si la numérisation n'est pas effectuée correctement, cela peut entraîner des PCB défectueux.
Etape 5: Insertion de composants traversants
A la 5ème étape de Assemblage de PCB, l'insertion du composant Through-Hole est effectuée. Ces composants sont également connus sous le nom de trous traversants plaqués. Ces composants passeront par les trous du PCB. Chaque trou est relié à l'autre spot via les traces de cuivre.
Lorsque ces composants sont insérés dans les trous, un réseau électrique des trous et des composants sera réalisé.
Étape 6 : Inspection finale et test fonctionnel
Après avoir terminé toutes les étapes mentionnées ci-dessus, la dernière chose à faire est d'inspecter le test fonctionnel. Le test disponible donnera les signaux électriques pour vérifier la sortie et les connecteurs spécifiques.
Pour cela, certains instruments de laboratoire sont nécessaires, comme un générateur de fonctions DMM, un oscilloscope. Ce test est essentiel pour vérifier s'il y a encore un défaut, un problème ou une erreur.
Processus d'assemblage de la technologie Thru-Hole (THT)
Les composants contenant des fils sortant et insérés dans les petits trous du circuit imprimé sont appelés processus d'assemblage de la technologie Thru-Hole. Pour ce faire, il est nécessaire de collaborer sur des procédures manuelles et automatiques.
- Placement des composants : Cette étape nécessite une manipulation manuelle par des ingénieurs. Les ingénieurs placent rapidement les composants dans les emplacements ciblés par le fichier de conception. Cependant, pour avoir des résultats précis, ce placement doit être fait selon les règles de ce processus.
- Inspection et rectification : Après avoir placé tous les composants, la carte de circuit imprimé est placée dans un cadre de transport correspondant pour analyser la précision du placement des composants. Ainsi, il sera facile de rectifier les problèmes.
- Soudage à la vague : À la fin, ces composants sont soudés à l'aide d'ondes. La planche se déplacera lentement des vagues de haute température d'environ 500°F. Après cela, tous les détails sont fermement attachés au tableau.
Processus d'assemblage de la technologie de montage en surface (SMT)
Dans le processus d'assemblage de la technologie de montage en surface, toutes les étapes sont automatiques par rapport au processus précédent.
- Impression de pâte à souder : Les composants sont montés sur la carte à l'aide d'une impression de pâte à souder. Un gabarit est utilisé pour le placement précis de la pâte à souder. Cependant, les produits de qualité sont inspectés avec l'aide d'un inspecteur de pâte à braser.
- Composants de montage : Après l'impression de la pâte à souder, celle-ci est envoyée à la machine pick and place où les composants sont montés.
- Soudage par refusion : Après le montage des composants, la carte est passée dans un four à une température d'environ 500°F. Cela fera en sorte que les détails se fixent fermement au tableau.
Conclusion
Après avoir terminé le Processus d'assemblage de cartes de circuits imprimés (PCBA), tous les produits sont livrés aux endroits ciblés. Durant toutes ces étapes, tous les employés travaillent dur et examinent chaque étape avec précision pour éviter toute faute. Le travail est fait avec tant de précision que les produits sont faits pour satisfaire les clients.