Top 6 des choses à savoir sur l’assemblage de cartes de circuits

Le processus d'apprentissage des circuits et de leur assemblage est assez simple, ce qui rend ce guide extrêmement utile pour les débutants. Nous approfondirons les bases de l'électricité et sa relation avec les circuits, ainsi que les matériaux nécessaires à l'assemblage des circuits. Ces connaissances fondamentales vous fourniront une solide compréhension à mesure que vous progresserez vers des concepts plus avancés.

Qu'est-ce que l'assemblage de cartes de circuits ?

L'assemblage de la carte de circuit comporte plusieurs étapes. Les assemblages de cartes de circuits imprimés sont des PCB complets après l'assemblage de chaque composant. Une carte de circuit imprimé ne contient aucun composant électrique, alors que les assemblages de cartes de circuits imprimés sont des assemblages de cartes complets. L'assemblage d'un circuit imprimé nécessite à la fois des composants actifs et passifs.

L’assemblage de cartes de circuits imprimés est également connu sous le nom d’assemblage de cartes de circuits imprimés, ces termes étant largement utilisés dans l’industrie des PCB. Le processus d'assemblage de cartes de circuits imprimés comporte plusieurs étapes, notamment l'utilisation d'outils de capture de schémas ou d'un logiciel de CAO. Il s'agit de relier le câblage des PCB aux composants électroniques, avec les traces dans les feuilles de cuivre des PCB formant l'assemblage.

Façons de créer des assemblages de cartes de circuits

Il existe plusieurs façons de créer des assemblages de circuits, chacune nécessitant une attention particulière aux détails.

Technologie des trous métallisés traversants (PTH) : cette méthode consiste à monter les composants sur le circuit imprimé en insérant leurs pattes dans les trous correspondants. Le circuit imprimé est pré-percé, ce qui facilite l’assemblage des composants. Une fine couche de cuivre recouvre la paroi interne des trous, rendant ainsi toute la surface interne conductrice.

Technologie de montage en surface (CMS) : Il s’agit d’une méthode courante de fabrication de cartes électroniques, privilégiée dans l’industrie des circuits imprimés. La CMS consiste à utiliser des machines automatisées pour assembler les composants électroniques sur une carte de circuit imprimé.

Assemblage électromécanique : cette méthode utilise des câbles, des pièces moulées en plastique, des faisceaux de câbles et des gaines pour assembler des composants électroniques sur un circuit imprimé, assurant ainsi le bon fonctionnement des appareils électroniques.

Étapes de l'assemblage de la carte de circuit

Les cartes de circuits imprimés constituent l'épine dorsale de la plupart des appareils électroniques, assurant la connectivité de leurs composants. Un assembleur de cartes de circuits imprimés garantit que le circuit imprimé est correctement assemblé, en suivant un processus étape par étape. Cependant, ces étapes peuvent varier en fonction de la méthode d'assemblage du PCB.

• Conception schématique : Concevez un schéma qui servira de guide pour l’ensemble du circuit. Ce schéma, véritable feuille de route comportant des symboles représentant la totalité du circuit imprimé, vous aidera à résoudre tout problème ultérieur.

• Conception et implantation du circuit imprimé : Traduire le schéma dans un logiciel de conception, puis l’exporter dans un format acceptable pour la phase de production du circuit imprimé.

• Fabrication et assemblage du circuit imprimé : Créer la carte en utilisant différentes méthodes d’assemblage, telles que la technologie des trous métallisés ou la technologie de montage en surface, en fonction des exigences spécifiques de la carte.

• Inspection et tests : Tester la carte de circuit imprimé pour s’assurer de son parfait fonctionnement, en utilisant des méthodes telles que l’inspection visuelle, l’inspection aux rayons X et l’inspection optique automatique pour les cartes de circuit imprimé complexes.

Bases de la conception d'assemblages de circuits

Dans l'assemblage de circuits, il est crucial de comprendre les bases de la conception des assemblages de circuits, car tous les circuits imprimés comportent des couches spécifiques :

1. Soutien: Il s'agit du matériau de base qui assure la rigidité du circuit imprimé. La plupart des circuits imprimés utilisent de la fibre de verre pour leur couche de substrat. PCB flexibles peuvent utiliser différents matériaux adaptés à leurs besoins de flexibilité.
2. Copper: Les cartes de circuits imprimés (PCB) comportent une couche de feuille de cuivre. Les fabricants laminent la feuille de cuivre sur le panneau en utilisant la chaleur. Le nombre de couches de cuivre varie en fonction du type de PCB. Par exemple, les PCB simple face nécessitent du cuivre sur un seul côté de la carte, alors que PCB multicouches peut avoir plusieurs couches de cuivre.
3. Solder Mask: La couche de masque de soudure est appliquée sur la couche de cuivre. Il est généralement de couleur verte ou jaune et sert à isoler la couche de cuivre, l'empêchant d'entrer en contact avec d'autres métaux sur la carte. Le masque de soudure aide également les fabricants à souder les composants aux endroits appropriés sur la carte.
4. Sérigraphie: La couche de sérigraphie est la couche la plus élevée de tous les circuits imprimés. Il présente des composants sous forme symbolique ou textuelle, aidant les ingénieurs à comprendre les fonctions des différentes parties de la carte. La couche de sérigraphie ajoute des symboles, des lettres et des chiffres au tableau, facilitant ainsi l'assemblage et le dépannage.

Comprendre ces couches de base de la conception d'assemblages de circuits est essentiel pour toute personne travaillant avec des appareils électroniques, car cela donne un aperçu de la façon dont les cartes de circuits imprimés sont construites et comment elles fonctionnent dans les appareils électroniques.

Étapes de fabrication de l'assemblage de la carte de circuit imprimé

Le processus de fabrication de l’assemblage de cartes de circuits imprimés comporte plusieurs étapes clés :

Pochoir de pâte à souder :

• • La pâte à souder est appliquée sur des zones spécifiques du circuit imprimé où les composants seront montés.
  • Un pochoir est utilisé pour garantir une application précise de la pâte à souder sur la carte.
  • Divers applicateurs, tels que des raclettes ou des rouleaux, sont utilisés pour répartir uniformément la pâte à souder sur la carte.

Choisir et placer :

• • Une machine automatisée, connue sous le nom de machine de prélèvement et de placement, est utilisée pour placer avec précision les composants montés en surface (CMS) et d'autres composants électroniques sur le PCB.
  • Les composants sont récupérés sur des bobines, des plateaux ou des tubes et placés sur la pâte à souder sur la carte.
  • La machine utilise des systèmes de vision ou un alignement mécanique pour garantir que les composants sont placés avec précision.

Soudage par refusion :

• • Une fois les composants placés sur la carte, le PCB passe dans un four de refusion.
  • Le four de refusion chauffe la carte à une température qui fait fondre la pâte à souder, liant ainsi les composants à la carte.
  • Le four refroidit ensuite la carte, solidifiant la soudure et fixant les composants en place.

Contrôle de la qualité:

• • Après le processus de brasage par refusion, la carte assemblée est soumise à une inspection rigoureuse pour garantir qu'elle répond aux normes de qualité.
  • Une inspection visuelle est effectuée pour vérifier les défauts de soudure, le désalignement des composants ou d'autres problèmes visibles.
  • Inspection optique automatisée (AOI) ou Inspection aux rayons X peut également être utilisé pour détecter des défauts non visibles à l’œil nu.
  • Des tests fonctionnels peuvent être effectués pour vérifier que la carte fonctionne comme prévu.

Ces étapes sont cruciales dans le processus de fabrication de l’assemblage de cartes de circuits imprimés pour garantir que le produit final répond aux normes de qualité et fonctionne correctement.

Composants électroniques de base nécessaires à l'assemblage de circuits

Il existe certains composants électroniques rudimentaires nécessaires à l’assemblage de circuits électroniques, notamment :

• Résistances: Ajout de résistance au courant électrique circulant dans un circuit, avec différentes valeurs représentées par des codes de couleur.
• Diodes : Permet au courant électrique de circuler dans une direction, utile pour contrôler la direction du flux de courant.
• Transistors: Amplificateur de courant électrique, servant d'interrupteur sans pièces mobiles, et contrôlé par une petite quantité de courant au niveau de sa broche de base.
• Potentiomètres: Variation de la résistance à l'aide d'un curseur ou d'un bouton, souvent utilisé pour réguler la luminosité et le volume.
• Circuit intégré (CI) : Forme miniature d'un grand circuit contenant des millions de minuscules transistors et résistances, recevant une entrée et fournissant une sortie via plusieurs bornes.
• Diode électroluminescente (LED): Convertir l'électricité en lumière, plus durable que les ampoules à incandescence.
• Commutateur: Couper mécaniquement un circuit, l'ouvrir ou le fermer selon le type d'interrupteur.
• Batterie: Conversion de l'énergie chimique en énergie électrique, contenant des produits chimiques spécifiques qui réagissent pour créer de l'électricité.
• Planche à pain : Tester et concevoir des circuits sans souder de composants ni de fils.
• Multimètre: Mesurer l'énergie électrique et d'autres quantités.

Conclusion

L'assemblage des circuits imprimés est une étape cruciale de l'industrie, impliquant plusieurs points clés. Cet article propose un guide complet, destiné aussi bien aux débutants qu'aux experts, et aborde les aspects essentiels de l'assemblage des circuits.

Comprendre les bases de l'électricité, des composants de circuits et des méthodes d'assemblage est essentiel pour une conception et une mise en œuvre réussies des circuits. En suivant les étapes décrites dans ce guide, les individus peuvent mieux comprendre l'assemblage de circuits et appliquer ces connaissances pour créer des appareils électroniques fonctionnels et fiables.