Le procédé d’assemblage des circuits imprimés
L’assemblage de PCB désigne le processus de soudure et d’assemblage de composants électroniques sur un matelas de pré-forme et de fabrication d’une carte de circuit imprimé (PCB). Utilisant généralement des machines de production spécialisées, la production de masse, le processus d’assemblage de cartes de circuits imprimés est souvent appelé PCBA.
Alors, comment le PCB est-il assemblé ? Jetons un œil au processus d’assemblage des PCB :
1. Application de pâte à souder : D’abord, appliquez de la pâte à souder (une petite particule de pâte à souder mélangée à du flux de flux) sur la carte. Pour cette application, la plupart des fabricants de PCB utilisent des pochoirs (de plusieurs tailles, formes et spécifications) qui ne peuvent appliquer correctement que la bonne quantité de pâte à souder sur certaines parties de la carte.
2. Placement des composants : Contrairement au passé, le processus d’assemblage des circuits imprimés à ce stade est désormais entièrement automatisé. Le choix et la position des pièces, comme les composants montés en surface, autrefois réalisés manuellement, sont désormais réalisés par des machines robotisées de prélèvement. Ces machines placent précisément les composants dans des zones pré-planifiées de la carte.
3. Refusion : Avec la pâte à souder et tous les composants montés en surface en place, durcir la pâte à souder selon les spécifications correctes est essentiel pour bien adhérer les composants du PCB. C’est cette partie pertinente du processus d’assemblage du PCB : la soudure par reflow. Pour ce faire, les composants contenant la pâte à souder et les composants qui s’y trouvent sont passés à travers un tapis roulant qui passe par un four à reflux industriel. Un chauffage au four fait fondre la soudure dans la pâte à souder. Une fois la fusion terminée, les composants sont à nouveau déplacés à travers un tapis roulant et exposés à une série de chauffe-eau plus frais. Le but de ces refroidisseurs est de refroidir la soudure en fusion et de la laisser solidifier.
4. Inspection : Après le processus de reflow, le PCB doit être inspecté pour vérifier son fonctionnement. Cette étape permet d’identifier les connexions de mauvaise qualité, les composants mal placés et les courts-circuits dus au mouvement continu de la carte lors du reflow. Les fabricants de PCB utilisent plusieurs étapes d’inspection, telles que l’inspection manuelle, l’inspection optique automatisée et l’inspection aux rayons X, pour vérifier le fonctionnement de la carte, identifier la soudure de moindre qualité et identifier les éventuels pièges. Une fois l’inspection terminée, l’équipe d’assemblage prendra une décision cruciale. Les cartes présentant plusieurs erreurs fonctionnelles sont généralement supprimées, en revanche, en cas d’erreurs mineures, la carte est renvoyée pour retravail.
5. Insertion de composants traversants : certains types de PCB nécessitent l’insertion de composants traversants en même temps que les composants SMD classiques. Cette étape est dédiée à l’insertion de tels composants. Pour ce faire, des trous plaqués sont créés par lesquels les composants du PCB transmettent les signaux d’un côté à l’autre de la carte. L’insertion par le trou traversant du PCB est généralement réalisée par soudure manuelle ou ondulée.
6. Inspection finale : C’est le moment de l’inspection du deuxième niveau. Ici, une carte assemblée est testée fonctionnellement, ou un circuit imprimé est inspecté minutieusement pour surveiller ses caractéristiques électriques, y compris la tension, le courant ou la sortie du signal. Les fabricants actuels utilisent une variété d’équipements de test avancés pour aider à déterminer le succès ou l’échec des panneaux finis.
7. Nettoyage : Puisque le processus de soudure laisse une grande quantité de résidus de flux dans le PCB, il est crucial de nettoyer soigneusement les composants avant de livrer la carte finale au client. Pour cela, lavez les PCB dans de l’eau déionisée. Après le nettoyage, utilisez de l’air comprimé pour sécher soigneusement la planche. L’ensemble du circuit imprimé est maintenant prêt pour l’inspection client.