Introduction
L'assemblage de circuits imprimés (PCB) consiste à connecter tous les composants électriques à une carte de circuit imprimé. Ces composants incluent des résistances, des transistors, des diodes, etc. L'assemblage peut être mécanique ou manuel. L'assemblage et la fabrication de circuits imprimés sont deux processus très différents, souvent confondus. équipement PCB L'assemblage, qui débute après la fabrication du circuit imprimé et consiste entièrement à placer les composants, est une étape cruciale. La fabrication des circuits imprimés comprend de nombreuses procédures, dont la conception et le prototypage. Il est intéressant de noter que le soudage manuel n'est pas nécessaire pour la production de grandes quantités de circuits imprimés. Les fabricants utilisent en effet des machines d'assemblage professionnelles pour créer ces circuits imprimés.
Nous allons examiner ces petits composants qui permettent à nos appareils de fonctionner et de réfléchir.
Passons à l'étape suivante !
Qu'est-ce qu'un équipement d'assemblage de circuits imprimés ?
Les équipements d'assemblage de circuits imprimés (PCB) désignent les appareils utilisés pour assembler les cartes de circuits imprimés une fois celles-ci fabriquées. Chaque étape du processus d'assemblage nécessite un ensemble d'instruments spécifiques pour fonctionner correctement. En effet, le processus comporte plusieurs étapes. Chaque fabricant peut avoir ses propres étapes ou traiter des commandes distinctes. Cependant, la plupart du temps, l'objectif est de produire des cartes de circuits imprimés fonctionnelles pour le processus d'assemblage.
Les 11 outils indispensables pour l'assemblage de circuits imprimés (PCBA)
Voici les principaux outils indispensables à l'assemblage de circuits imprimés (PCBA) :
1. Machine pour l'impression de pâte à braser
Le dépôt de pâte à braser sur le circuit imprimé est la fonction principale de cette machine. Elle permet le brasage à la vague et le brasage par refusion. Ses principaux composants sont une extrudeuse, une pompe à pâte à braser et une tête de coulée.
Les pompes extraient la pâte à braser de l'extrudeuse. La tête de distribution la dépose ensuite sur le circuit imprimé.
Elle garantit l'absence de zones sèches et de surépaisseur de soudure sur la carte ; le dépôt de pâte à braser est précis. De plus, cette machine peut produire de l'encre conductrice, de la résine époxy et de la colle.
2. Fer à souder (station de soudage)
Les deux principaux composants d'un fer à souder sont un élément chauffant et une panne (appelée régulateur de température). En ajustant la puissance qu'il fournit, le régulateur de température de la panne contrôle la température de l'élément chauffant. Ce dernier chauffe en fondant le métal entre-temps.
Pour un fonctionnement optimal de votre fer à souder, il est important de contrôler ces deux températures lors du soudage. Vous pourrez ainsi réaliser des soudures de haute qualité sans endommager les cartes ni les composants.
3. Machine d'inspection de la pâte à braser (SPI)
La machine SPI vérifie la pâte à braser afin de détecter les défauts tels que les excès ou les manques d'étain, l'hétérogénéité de la pâte et les variations de couleur entre les différentes parties du circuit imprimé.
L'appareil SPI est très demandé dans le domaine de l'optique. Il peut être utilisé conjointement avec des microscopes électroniques à balayage. De plus, cet appareil permet de détecter d'éventuelles particules sur la zone de contact de la puce et dans la pâte à braser.
4. Machine pour l'impression de pâte à braser
La machine SPP utilise une tête d'impression jet d'encre de type photocopieur/imprimante de bureau pour déposer la pâte à braser sur le circuit imprimé. Cet appareil dépose de minuscules quantités de pâte à braser sur un circuit imprimé. équipement PCB carte avant la fixation des composants lors des processus d'assemblage.
Cette méthode permet aux fabricants de gérer leurs processus de production et d'éliminer les risques de défauts liés au positionnement manuel des composants lors de l'assemblage.
5. Machine de distribution de colle
Le distributeur de colle applique automatiquement une fine couche de colle sur le Équipement d'assemblage de PCB En surface. Principalement intégré à la ligne de production, l'équipement de distribution de colle fonctionne automatiquement.
La matière première est initialement chargée dans la machine manuellement ou automatiquement selon les besoins. Les paramètres sont ajustés en fonction du type de carte : simple face, double face et multicouche.
Selon vos spécifications, la colle sera pulvérisée sur la surface du circuit imprimé à une vitesse précise. Cette pulvérisation s'effectue par une buse, avec une pression et une épaisseur spécifiques. L'appareil fonctionnera ensuite de manière autonome une fois alimenté par une source de 220 V.
6. Dispositif de sélection et de placement
Une machine de placement automatique de composants est un outil qui positionne automatiquement et de manière constante les composants sur une carte de circuit imprimé (PCB). Pour obtenir le résultat souhaité, la PCB doit être correctement positionnée.
L'objectif du système de placement de composants est de fixer rapidement et précisément les composants sur les circuits imprimés sans mettre en danger ni le circuit imprimé ni les composants.
N'importe quel composant peut être positionné par le dispositif de prélèvement et de placement sur le équipement PCBLes procédures nécessaires pour chaque composant déterminent comment assembler le dispositif de prélèvement et de placement.
Par exemple, une machine de placement de composants CMS sera équipée d'une table X/Y avec des capteurs optiques de haute précision pour positionner correctement les composants.
Pour les objets plus volumineux, vous aurez besoin d'une buse d'aspiration adaptée à ces éléments (composants passifs et circuits intégrés). De plus, un système de vide de haute précision devra immobiliser chaque composant.
Les thermocouples ou capteurs de température infrarouges sont essentiels pour détecter les points chauds produits par les composants haute puissance tels que les LED et les transistors FET. Cette fonctionnalité garantit le fonctionnement de tous les composants à la température adéquate et prévient les dommages liés à la surchauffe.
7. Machine pour le soudage par refusion
La qualité du produit fini est fortement influencée par la machine à souder retravaillée, qui fait partie de la Équipement d'assemblage de PCB processus.
Il faut toutefois comprendre que sans cet appareil, l'ensemble du processus de production serait complètement interrompu. De nombreuses personnes qui débutent comme techniciens sont souvent négligées.
L'objectif d'une machine à souder de retouche est d'établir des connexions électriques entre différents composants et autres pièces soudées ou recouvertes de pâte à braser. Ces appareils sont également appelés stations de retouche, car ils peuvent être utilisés pour des opérations de réparation.
Cependant, il existe aujourd'hui sur le marché de nombreuses variantes de ces machines. La plupart fonctionnent en exerçant une pression et en chauffant des pièces à des températures extrêmement élevées.
Les techniciens doivent savoir que des précautions et des consignes de sécurité spécifiques doivent être respectées lorsqu'ils travaillent avec des postes de retouche.
8. Machine à souder à la vague pour PCBA (pour composants traversants)
La méthode la plus courante pour souder des composants traversants sur un circuit imprimé est le soudage à la vague. C'est l'une des techniques les plus simples, économiques et adaptables. Elle permet une production en grande série et fonctionne avec diverses technologies et matériaux.
Une machine à souder à la vague fait couler de la soudure fondue sur les composants qui passent dans un four à température contrôlée, selon un mouvement continu.
Les équipements de soudage à la vague sont conçus pour les environnements de production de masse à haut débit. De plus, ils doivent être suffisamment robustes pour supporter le soudage simultané de nombreux composants sur de grandes cartes.
Cela implique que pratiquement toutes les machines à souder à la vague sont conçues pour des cartes de 1 à 2 pouces d'épaisseur, avec une hauteur maximale de 0.185 pouce ou 5 mm au-dessus du bord extérieur du panneau lorsqu'il entre dans le four.
En modifiant son profil de température, une machine à souder à la vague peut souder des composants traversants ou CMS. Elle doit traiter à la fois la broche et le corps d'un composant traversant. Ces machines imposantes utilisent donc deux zones de température distinctes.
9. Dispositif d'inspection optique autonome (AOI)
Cette technique permet de détecter les défauts, tels que les broches ou pastilles manquantes, le mauvais alignement des composants et la contamination potentielle des pastilles dans les boîtiers BGA, QFN et DIP, ainsi que dans les trous traversants. Une fois l'assemblage terminé, cette méthode peut également révéler les courts-circuits entre broches voisines lors des tests.
Cela signifie que les données de sortie sont généralement envoyées à un ordinateur OPC, où des spécialistes les évaluent et décident si la carte doit être rejetée ou, si possible, mise à niveau avant d'être livrée aux clients.
10. Dispositif pour essais en circuit (ICT)
Les circuits imprimés ont été testés après assemblage à l'aide du banc de test ICT. Par exemple, votre chargeur de téléphone ou votre ordinateur portable possède une alimentation similaire à celle utilisée dans ce banc, qui comprend également un voyant lumineux s'allumant à la mise sous tension. Lorsque le circuit imprimé est allumé, le voyant clignote, vous permettant ainsi de vérifier le bon fonctionnement de tous les composants et l'absence de court-circuit sur les pistes.
Un dispositif de fixation ICT est essentiel pour évaluer les panneaux comportant des composants montés en surface, car il influe sur le niveau de connexions externes requis.
11. Dispositif pour le test de validation fonctionnelle (FVT)
Un banc d'essai de validation fonctionnelle est la meilleure option pour vérifier le fonctionnement de votre produit avant son passage sur votre chaîne de montage automatisée.
Un dispositif appelé banc d'essai FVT permet de connecter des pièces ou des sous-ensembles, de les tester, puis d'évaluer les résultats. Ces tests peuvent être aussi simples que de vérifier que chaque composant est bien en contact avec les autres éléments du système, ou aussi complexes que de tester chaque composant d'un plan pour s'assurer de son bon fonctionnement individuel, collectif et systémique.
Il est impératif de vérifier que tous les systèmes d'assemblage automatisés fonctionnent correctement et ne présentent aucun défaut avant leur sortie d'usine. Des dispositifs FVT peuvent être utilisés occasionnellement après l'installation des systèmes d'assemblage mécaniques.
Conclusion
Vous pouvez configurer avec succès un équipement PCB Une chaîne d'assemblage peut être mise en place grâce aux 11 composants PCBA mentionnés précédemment. Si vous êtes capable de créer un schéma de circuit imprimé simple, vous pouvez lancer votre propre entreprise, en ligne ou hors ligne. Vous serez peut-être surpris de constater les faibles revenus que vous pouvez générer en assemblant des PCB en grande quantité. Veillez simplement à ce que personne dans votre famille ou parmi vos amis ne manque de rien.