L'assemblage de circuits imprimés (PCB) désigne le processus de soudage et de montage des composants électroniques sur des cartes de circuits imprimés préfabriquées. Généralement réalisé par lots à l'aide de machines de production spécialisées, ce processus est communément appelé assemblage de circuits imprimés (PCBA).
Le processus de Assemblage de PCB
1. Application de la pâte à souder
Tout d'abord, on applique de la pâte à braser (un mélange de fines particules d'étain et de flux) sur le circuit imprimé. Pour cette application, la plupart des fabricants de circuits imprimés utilisent des pochoirs (disponibles en différentes tailles, formes et spécifications, adaptés au design). Ces pochoirs permettent de déposer avec précision la quantité exacte de pâte à braser sur des zones spécifiques du circuit imprimé.
2. Placement des composants
Contrairement à ce qui se faisait auparavant, cette étape d'assemblage des circuits imprimés est désormais entièrement automatisée. Les opérations de placement des composants, comme la pose de composants CMS (composants montés en surface), étaient autrefois réalisées manuellement, mais sont maintenant effectuées par des robots de placement. Ces machines positionnent avec précision les composants sur des zones prédéfinies du circuit imprimé.
3. Reflux
Une fois la pâte à braser et tous les composants CMS en place, il est crucial de polymériser la pâte selon les spécifications requises pour assurer une liaison optimale des composants du circuit imprimé. Cette étape du processus d'assemblage consiste en le brasage par refusion. Pour ce faire, la carte, avec la pâte à braser et les composants, est acheminée par un convoyeur traversant un four de refusion industriel. Des résistances à l'intérieur du four font fondre la soudure contenue dans la pâte. Une fois fondus, les composants sont de nouveau déplacés sur le convoyeur et exposés à une série de résistances refroidissantes. Ces dernières permettent de refroidir la soudure fondue et de la solidifier.
4. Inspection
Après le processus de refusion, le circuit imprimé doit être inspecté afin de vérifier son bon fonctionnement. Cette étape permet d'identifier les connexions défectueuses, les composants mal positionnés et les courts-circuits causés par les mouvements continus du circuit imprimé pendant la refusion. Les fabricants de circuits imprimés utilisent plusieurs méthodes d'inspection, telles que l'inspection manuelle, l'inspection optique automatisée et l'inspection par rayons X, pour vérifier le bon fonctionnement du circuit imprimé, identifier les soudures non conformes et déceler les défauts potentiels. Après l'inspection, l'équipe d'assemblage prend des décisions cruciales. Les circuits imprimés présentant de multiples erreurs fonctionnelles sont généralement mis au rebut, tandis que ceux présentant des défauts mineurs sont renvoyés pour être retravaillés.
5. Insertion de composants traversants
Certains types de circuits imprimés nécessitent des composants traversants en plus des composants CMS standard. Cette étape est dédiée à l'insertion de ces composants. Les trous métallisés sont réalisés à l'aide de composants de circuit imprimé qui acheminent les signaux d'une face à l'autre de la carte. L'insertion des trous traversants sur les circuits imprimés se fait généralement manuellement ou par soudage à la vague.
6. Inspection finale
Cette étape marque le deuxième niveau d'inspection. Les cartes assemblées subissent alors des tests fonctionnels ou un examen complet du circuit imprimé afin de contrôler leurs caractéristiques électriques, notamment la tension, le courant et le signal de sortie. Les fabricants modernes utilisent divers équipements de test avancés pour déterminer la conformité des cartes finies.
7. Nettoyage
Le processus de soudure laissant d'importants résidus de flux sur le circuit imprimé, un nettoyage minutieux des composants est indispensable avant la livraison de la carte au client. Ce nettoyage s'effectue par rinçage à l'eau déminéralisée. Après le nettoyage, un séchage complet à l'air comprimé est réalisé. La carte est alors prête pour le contrôle client.
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