Assemblage de circuits imprimés : un processus d'assemblage de PCBA et de PCB

Abstrait: Le voyage d'un nu circuit imprimé à un cœur électronique entièrement fonctionnel d'un gadget est une merveille de la modernité fabrication électronique Ce guide détaillé explore les détails Processus d'assemblage de circuits imprimés( PCBA ), une phase importante qui donne vie à chaque gadget électronique . Nous décortiquerons chaque action, à partir de l'application exacte de pâte à souder à un examen final approfondi. Comprendre cela procédure de fabrication est essentiel pour les ingénieurs, les concepteurs et toute personne impliquée dans la commercialisation de produits électroniques. Cet article offre les informations complètes dont vous avez besoin pour explorer le monde de l'électronique. Services d'assemblage de circuits imprimés et réaliser un produit final parfait.

Plan de l'article .

1. Quel est le processus d'assemblage de PCB (PCBA) ?
2. Préparations importantes avant l'assemblage : DFM et approvisionnement en éléments.
3. Le processus d'assemblage PCBA étape par étape (tableau).
4. Étape 1 : Comment la pâte à souder est-elle appliquée sur une carte de circuit imprimé ?
5. Étape 2 : La fonction de choisir et de mettre dans le processus d'assemblage de PCB SMT.
6. Étape 3 : Que se passe-t-il pendant la soudure par refusion et à la vague ?
7. Un conte de deux technologies : assemblage SMT contre assemblage THT (tableau).
8. Qu'est-ce que le processus d'assemblage de circuits imprimés à technologie mixte ?
9. Étape 4 : Pourquoi l’examen et le contrôle qualité sont-ils essentiels ?
10. Étape 5 : La dernière frontière – Vérification fonctionnelle du circuit.
11. Touches de finition facultatives : revêtement conforme et nettoyage.

Qu'est-ce que le processus d'assemblage de circuits imprimés ? de Assemblage de circuits imprimés (PCBA) ? .

À la base, Assemblage de circuits imprimés ( PCBA ) est le processus d'installation ou de soudure de nombreuses pièces électroniques sur un PCB nu . Un nu PCB est essentiellement une toile vierge – une planche plate avec un cuivre préconçu circuit conception mais sans composants actifs. Procédure PCBA transforme cette carte nue en une carte fonctionnelle assemblage de circuits imprimés (PCA), qui fonctionne comme le cerveau et le système nerveux d'un appareil électronique.

Ce le processus d'assemblage implique De nombreuses étapes précises. Il ne s'agit pas simplement d'assembler des pièces ; c'est un traitement hautement technique qui garantit une connexion parfaite. Un seul composant mal placé ou une soudure défectueuse peut ruiner un projet. circuit électronique inutile. C'est pourquoi la précision, l'automatisation et des contrôles de qualité rigoureux définissent le Processus d'assemblage de circuits imprimés , ce qui en fait un fondement de services de fabrication électronique .

Préparations essentielles du processus d'assemblage pré-PCB : DFM et approvisionnement en éléments .

Avant le physique assemblée Au démarrage de la production, deux étapes préparatoires cruciales garantissent le bon déroulement de la production. La première est une vérification du style de fabricabilité (DFM). Les ingénieurs évaluent conception de circuits imprimés fichiers (tels que les fichiers Gerber et CAO) pour déterminer les problèmes potentiels qui pourraient entraver le fabrication et assemblage procédure. Les contrôles DFM recherchent le positionnement idéal des pièces, les tailles de pastilles correctes et les jeux adéquats pour éviter les défauts de soudure.

En une seule fois, une équipe d'approvisionnement se procure tous les éléments nécessaires composants électroniques Cela comprend tout, des petites résistances et condensateurs aux composants complexes. circuits intégrés . Assurer à tous des composants comme Ces derniers sont facilement disponibles et correspondent aux dépenses de matériaux (BOM) qui sont essentielles pour éviter les retards. modèle ou une course massive, un approvisionnement efficace en éléments est essentiel à la réussite assemblée .

Le processus d'assemblage de circuits imprimés étape par étape .

Pour mieux visualiser le flux de travail, voici un résumé des étapes essentielles du Processus d'assemblage de circuits imprimés .

Action 1 : Comment la pâte à souder est-elle appliquée sur un circuit imprimé ? .

La toute première étape pratique de l'innovation en matière de montage en surface ( SMT ) assemblée est l'application de pâte à souder Il s'agit d'un mélange granulaire de minuscules billes de soudure métallique et de flux. Une imprimante automatique utilise un pochoir – une fine feuille de métal percée d'ouvertures découpées au laser – qui s'aligne parfaitement avec le PCB .

Une lame de raclette se déplace sur tout le pochoir, en appuyant sur le pâte à souder à travers les ouvertures et en le déposant spécifiquement sur les plots des composants sur le circuit imprimé L'objectif est d'appliquer la meilleure quantité de pâte. Une quantité insuffisante peut entraîner une fragilisation. circuit connexion, tandis qu'une connexion excessive peut provoquer des ponts de soudure, court-circuitant circuit . Le masque de soudure sur le PCB aide à éviter cela en isolant les plots de cuivre.

Action 2 : La fonction Pick and Put dans le processus d'assemblage de circuits imprimés CMS.

Dès que le pâte à souder est habitué au tableau , le PCB se déplace vers le choisir et placer créateur. C'est le cœur de la modernité assemblage automatisé ligne. La choisir et mettre en place la procédure utilise des têtes robotisées pour ramasser surface d'installation des éléments à partir de bobines et de plateaux et avec précision composants de localisation sur leurs pads désignés sur le PCB .

Ces appareils fonctionnent à des vitesses incroyables, positionnant des dizaines de milliers de petites pièces par heure avec une précision extrême. La machine utilise un système de reconnaissance de repère pour orienter correctement élément sur le tableau . Ce procédure automatisée est vital pour la haute densité et la mini PCB utilisé dans l'électronique d'aujourd'hui, car il serait difficile de choisir et placer les pièces de cette taille à la main. Cette action est un élément essentiel de Assemblage CMS flux de travail.

Étape 3 : Que se passe-t-il lors de la soudure par refusion et à la vague ? .

Après le positionnement de la pièce, le Processus d'assemblage de circuits imprimés doit être rendu permanent. Ceci est obtenu par un Processus d'assemblage de circuits imprimés .

Pour Assemblage CMS , le conseil entre dans un refusion Four. Ce four est doté de plusieurs zones de chauffage qui augmentent considérablement la température selon un profil thermique spécifique. l'étape comprend premier déclenchement du flux dans le pâte à souder , puis la soudure est fondue pour former une liaison électrique et mécanique solide. La carte est ensuite refroidie de manière contrôlée pour renforcer les joints. procédure de refusion s'assure que tous éléments montés sont connectés en toute sécurité.

Pour Assemblage d'innovation traversante (THT) , la technique est variée. Après la pièces avec fils ou conducteurs sont insérés à travers la carte, le assemblée subit généralement soudure à la vague . Le côté du tableau Les fils s'étendant passent sur un bain de soudure fondue, ce qui crée une vague. Cette vague soude tous les fils simultanément, créant ainsi une connexion extrêmement solide et fiable pour les plus grandes pièces. pièces qui ont besoin plus de soutien physique.

L'histoire de deux technologies : assemblage de circuits imprimés SMT et THT .

Le Processus d'assemblage de circuits imprimés utilise principalement deux Processus d'assemblage de circuits imprimés approches : Innovation en montage en surface ( SMT ) et la technologie traversante ( THT ). Le choix dépend de la type de PCB , les éléments utilisés et les exigences de l'application.

Qu'est-ce que le processus d'assemblage de circuits imprimés à innovation mixte ? .

De nombreux modernes PCB ne sont pas uniquement SMT ou THT. Ils ont besoin assemblage combiné , qui intègre les deux technologies sur une seule carte. Cette technique exploite le meilleur des deux mondes. Par exemple, une carte peut utiliser SMT pour sa population dense de petits composants comme les résistances et circuits incorporés pour économiser de l'espace et des coûts.

Exactement au même moment, il peut utiliser Assemblage THT pour les plus grands des pièces comme transformateurs, condensateurs ou adaptateurs nécessitant une résistance mécanique exceptionnelle pour résister aux contraintes physiques. technique d'assemblage nécessite une approche plus complexe Processus d'assemblage de circuits imprimés , comprenant généralement les deux refusion soudure pour le montage en surface côté et soudure à la vague ou soudure sélective pour le éléments traversants Cette flexibilité est importante pour les projets complexes. assemblages de circuits imprimés .

Étape 4 : Pourquoi l’évaluation et l’assurance qualité sont-elles cruciales ? .

Non Processus d'assemblage de circuits imprimés L'inspection est complète sans évaluation rigoureuse. Même avec une automatisation innovante, des erreurs peuvent survenir. L'inspection a lieu à plusieurs niveaux. différentes phases du PCBA . Après le soudage par refusion, un dispositif d'évaluation optique automatisée (AOI) scanne le PCB Il utilise des caméras vidéo haute résolution pour comparer la carte terminée à la carte parfaite. conception du tableau , signalant des problèmes tels que pièces mal placées , polarité inexacte ou ponts de soudure.

Pour plus dense PCB ou des composants dont les connexions sont cachées (comme les BGA), les spécialistes utilisent l'inspection automatisée par rayons X (AXI). Cela leur permet de voir à travers élément et PCB pour vérifier la qualité des soudures. Ce vaste inspection visuelle et la surveillance automatisée sont essentielles pour développer une circuit pratique .

Étape 5 : La dernière frontière – Évaluation fonctionnelle du circuit .

La dernière étape, et la plus concluante, est l'épreuve pratique (FCT). Ce test reproduit l'environnement opérationnel final pour valider que Assemblage de circuits imprimés fonctionne réellement comme prévu. Les testeurs lient le PCB terminé pour alimenter et simuler des signaux, et un ordinateur vérifie que les sorties sont dans la plage spécifiée.

Ce test valide que l'ensemble la procédure d'assemblage implique a été couronnée de succès et que circuit électronique remplit correctement ses fonctions. Un conseil qui réussit le FCT est reconnu comme un circuit imprimé pratique , prêt à être combiné pour obtenir le produit final. Pour tout production électronique Pour une entreprise, un taux de réussite élevé au FCT est un indicateur essentiel de qualité.

Finitions facultatives : revêtement conforme et nettoyage .

Après le dépistage, certains assemblages de circuits imprimés subissent un traitement final. Les panneaux sont nettoyés pour éliminer tout résidu de flux ou débris.  assemblée Processus.

Pour PCB conçu pour les environnements difficiles, un finition conforme est contribué au conseil d'administration Il s'agit d'une fine couche protectrice de produit non conducteur (comme l'acrylique ou le silicone) qui protège les composants délicats circuit de l'humidité, de la poussière, des produits chimiques et des températures extrêmes. Cette action améliore la fiabilité à long terme du appareil électronique .

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Questions fréquemment posées (FAQ) .

1. Quelle est la différence entre la fabrication et l’assemblage de PCB ? .
2.  fabrication de circuits imprimés est la procédure de création du carte nue lui-même à partir de matières premières comme le FR-4, y compris la gravure du cuivre circuit traces et en utilisant le masque de soudure . Processus d'assemblage de circuits imprimés( PCBA ) est le processus ultérieur où composants électroniques sur le carte nue sont installés et soudés pour le rendre fonctionnel.
3. Quels fichiers dois-je fournir pour les services d'assemblage de PCB ? . Normalement, fabricants de PCB nécessitent des fichiers Gerber (pour Production de PCB ), une dépense de produits ou nomenclature (énumérant tous les éléments de PCB ), et sélectionnez et placez les données (également appelées données centroïdes) pour que les fabricants automatisés puissent pièces d'emplacement correctement.
4. Pouvez-vous assembler des éléments des deux côtés d’un PCB ? Oui. C'est ce qu'on appelle un PCB double face assemblée Le processus comprend généralement le passage de la carte sur la ligne SMT deux fois, une fois pour chaque côté du tableau Il s'agit d'une pratique courante pour créer des surfaces très épaisses et compactes. PCB .
5. Comment choisir entre l'assemblage SMT et THT ? Le choix dépend de l'application. Utilisation SMT Pour la miniaturisation, la densité élevée des pièces et une production en grande série à prix abordable. THT Pour les pièces plus grandes, les modèles nécessitant des modifications manuelles ou les articles résistants à de fortes contraintes mécaniques. De nombreux styles utilisent un assemblée mixte technique.
6. Qu'est-ce qu'un masque de soudure et pourquoi est-il essentiel ? . Le masque de soudure est la fine couche semblable à de la laque (généralement verte, mais peut être d'autres couleurs) qui recouvre les traces de cuivre d'un circuit imprimé . Sa fonction principale pendant assemblée est d'éviter les ponts de soudure – connexions indésirables entre deux points qui pourraient court-circuiter circuit . Il expose uniquement les pads où les composants sont mis .
7. Quel est le délai d'exécution d'un travail PCBA normal ? La préparation varie considérablement en fonction de la complexité, de la disponibilité des composants, de la quantité et des spécificités services de fabrication choisi. Un moyen facile prototype peut prendre quelques jours, tandis qu'une production à grande échelle avec des matériaux difficiles à trouver éléments peut prendre plusieurs semaines ou plus.

Résumé des points secrets à garder à l'esprit .

• Le Processus d'assemblage de circuits imprimés (PCBA) peuple un PCB nu avec composants électroniques produire une pratique circuit .
• Le processus commence par des contrôles de pré-assemblage (DFM) et l'application pâte à souder pour Assemblage CMS .
• Choisir et positionner les machines automatisent le positionnement des composants de montage en surface , suivi de refusion soudure.
• Innovation traversante (THT) est utilisé pour des composants plus grands et plus robustes et implique souvent soudure à la vague .
• Assemblage mixte combine à la fois SMT et THT sur une seule carte pour une polyvalence de conception maximale.
• Une évaluation approfondie (AOI, radiographie) et un dépistage fonctionnel sont des actions non négociables pour garantir une qualité tableau complété .