Processus de fabrication CMS : guide pour les concepteurs de circuits imprimés

Introduction

Il est essentiel que le concepteur de PCB soit conscient du processus de fabrication CMS ; l'industrie électronique est en constante croissance. Ici, vous découvrirez l'impact des quatre processus clés impliqués dans la fabrication de PCB, tels que l'impression de la pâte à braser, l'inspection, le placement des composants et la soudure par refusion, sur la productivité et la fiabilité de la conception. Apprenez à nettoyer votre travail et à l'inspecter. Savoir-faire pour maîtriser le CMS et enrichir vos conceptions.

Qu'est-ce que SMT?

SMT signifie Surface Mount Technology. Il s'agit d'une méthode permettant de déployer des éléments directement sur une surface de PCB. L'utilisation de SMT offre des types de montage haute précision et compacts dispositions qui permettra une conception électronique avancée et efficace. Actuellement, la technologie SMT joue un rôle essentiel dans la production de PCB car cela améliore la fonction et la durabilité de la planche.

Processus de fabrication SMT

Le processus d'assemblage SMT est très minutieux et mathématiquement systématique, de sorte que le produit final doit satisfaire aux normes de qualité. C'est pourquoi chaque étape conduit à la création d'assemblages PCB hautement fiables qui auront des performances et une fiabilité supérieures. Si vous comprenez toutes ces étapes, cela vous aidera à prendre les bonnes décisions pour une meilleure fabrication.

1. Préparation SMC et PCB

Les processus de base qui composent la fabrication SMT incluent la préparation des SMC et des PCB. Tout et chaque carte est examiné pour être ajusté et compatible afin de répondre aux objectifs d'alignement. Regroupez les pièces pour former des organisations de composants et gardez les surfaces des zones de préparation propres pour éviter la pollution des PCB. Tant que ces préparations sont accomplies, la probabilité d'erreurs lors de l'assemblage sera faible. La précision de la préparation à ces étapes est très susceptible de donner du succès aux autres étapes ultérieures.

2. Impression de pâte à souder

Pâte à braser L'impression consiste à joindre les composants à l'aide de la pâte à braser à appliquer sur les pastilles du PCB. La pâte est appliquée uniquement sur des zones spécifiques au moyen de pochoirs plus précis dans leur conception. Comme chaque étape nécessite de la précision pour ne pas créer d'erreurs, l'application appropriée a un impact direct sur la qualité et la fiabilité des connexions. Ainsi, l'impression de pâte à braser est nécessaire pour créer de bonnes cartes et PCB.

3. Inspection de la pâte à braser (SPI)

L'inspection de la pâte à braser permet de s'assurer que la pâte appliquée sur les cartes transportées est la bonne et a la bonne épaisseur. L'équipement automatisé quantifie le nombre de défauts mesurés par une hauteur de pâte trop basse, une position de pâte mal alignée et un volume de pâte incorrect. Ces problèmes sont définis lors de la planification initiale pour éviter de se retrouver avec des problèmes de connectivité à un moment donné. SPI augmente également l'assurance qualité et garantit que toutes les cartes sont au niveau de performance standard requis. Il améliore la capacité générale du PCB à fonctionner à sa capacité maximale pour des raisons de fiabilité.

4. Placement des composants

Le placement des composants oriente et positionne chaque composant sur son plot désigné unique du circuit imprimé. Les machines de placement à grande vitesse garantissent un placement correct et serré de ces composants. Cette automatisation renforce le processus de production, mais la précision est primordiale. Le positionnement des composants est très sensible car il détermine le type de contacts électriques et de cartes. Des composants bien placés garantissent le bon fonctionnement des circuits électroniques interdépendants au sein du système.

5. Soudage par refusion

Soudage par refusion fixe la partie du composant sur le PCB de manière permanente en joignant ou en attachant la pâte à souder. La carte passe dans un four de refusion ayant des zones tempérées avec différentes températures élevées. Si vous chauffez beaucoup, les connexions se solidifient et de bonnes connexions entre la pièce et la carte sont acquises. Par conséquent, il devient nécessaire de procéder à une soudure par refusion pour augmenter la fiabilité et la durabilité de la Assemblages PCBUne bonne soudure permet aux cartes de fonctionner comme prévu.

6. Nettoyage et inspection

Ils nettoient également le PCB après l'assemblage pour éliminer les résidus et l'inspecter pour détecter les défauts. Le nettoyage est effectué pour éliminer le flux restant tandis que l'inspection montre si les connexions des composants présentent un problème ou non. Des contrôles visuels et pratiques garantissent que chaque carte est de bonne qualité et en mesure d'être testée. Cela contribue également à la durabilité de l'assemblage et à la compensation des fonctionnalités. Des contrôles préventifs sont effectués avant que les cartes ne soient envoyées à vers les tests sont très vitaux.

Processus de fabrication CMS et applications dans différentes industries

Technologie de montage en surface (SMT) La technologie SMT offre une valeur ajoutée significative aux industries où les circuits imprimés mis en œuvre dans des conceptions miniaturisées, une grande fiabilité et de bonnes performances sont nécessaires. En tant que concept, la technologie SMT relie l'industrie automobile à l'électronique grand public. Elle permet au fabricant de capitaliser sur les tendances vers une plus grande efficacité et une plus grande miniaturisation. La fiabilité et l'exactitude constituent la force cinétique qui permet à la technologie SMT de contribuer à l'innovation.

Automobile Industrie

Pour réaliser des conceptions compactes à hautes performances, l'électronique automobile a largement intégré la technologie SMT. Elle prend également en charge tous les types de fonctionnalités sophistiquées, notamment les mécanismes de détection et de régulation.

• Systèmes de contrôle pour les performances de l'automobile
• Les ADAS pour les fonctions de sécurité aident le conducteur à contrôler la voiture pour des raisons de sécurité.
• Les capteurs de l'airbag et du système de freinage
• Systèmes d'information et tableaux de bord pour voitures
• Systèmes de gestion de batterie de véhicules électriques

Fabrication de matériel médical

SMT est utilisé dans médical Les dispositifs de diagnostic et de surveillance sont particulièrement adaptés aux applications de petite taille, de forme, de complexité et de microfabrication.

• Équipement de capture de données portatif (par exemple, instruments de diagnostic portables tels que les glucomètres).
• Surveillance de la santé dans les appareils portables
• Cela signifie la technologie ; des dispositifs implantables tels que des stimulateurs cardiaques
• Appareils à ultrasons et équipements d'imagerie, y compris les systèmes de diagnostic assisté par ordinateur.
• Thermomètres et oxymètres de pouls intelligents

Télécommunications

Les systèmes de télécommunication utilisent la technologie SMT pour établir des circuits à haute densité. Elle permet de prendre en charge des réseaux et des équipements de communication beaucoup plus rapides et fiables.

• Équipements d'infrastructure de réseau 5G
• Émetteurs-récepteurs à fibre optique
• Gadgets de communication sans fil
• Mobile systèmes de communication

Electronique

Le SMT joue un rôle de soutien dans la miniaturisation et le développement de l'efficacité des électronique grand public produits. Il encourage l'innovation sur le marché des smartphones et des appareils portables et intelligents associés.

• Smartphones et tablettes
• Montres intelligentes et wearables
• Appareils électroniques grand public à commande vocale, notamment thermostats domestiques intelligents, haut-parleurs, etc.
• Jeux, consoles de jeux, manettes, ordinateurs portables et de bureau

Processus de fabrication SMT : avantages et inconvénients

La SMT présente de nombreux avantages mais aussi de nombreux inconvénients. Ces deux méthodes vous aident à prendre des décisions éclairées basées sur la rationalité du décideur.

Avantages du CMS

Le CMS permet non seulement d'intégrer des circuits imprimés de plus petite taille, mais aussi de gagner de la place et du poids. Ce format particulier permet d'atteindre des densités d'emballage plus élevées et, en même temps, des taux de production plus élevés. Il dépend moins de l'intervention humaine, donc plus précis et également plus rapide que l'approche traditionnelle. Il permet également de prendre en charge des spécifications supplémentaires, ce qui rend le CMS très utile pour l'électronique contemporaine. Il est adapté aux productions à grande échelle ou aux conceptions très complexes.

Inconvénients du SMT

Les pièces CMS sont moins robustes et leur réparation est parfois plus difficile que celle des pièces traversantes classiques. Le processus nécessite des outils spéciaux, ce qui explique les coûts de mise en place un peu plus élevés. La CMS ne peut pas être utilisée dans les applications à haute puissance où une grande résistance mécanique est nécessaire au niveau du joint. C'est quelque chose que nous trouvons assez pénible à réaliser lorsque nous soudons les pièces CMS nous-mêmes. Mais l'inspection et les tests nécessitent également des instrumentations très développées.

SMT et CMS

Problèmes courants et solutions dans le processus de fabrication CMS

Les problèmes généraux affectant le processus de fabrication de SMT incluent les problèmes de soudure, de positionnement et d'endommagement des composants. Les erreurs de finalisation sont réduites de plusieurs fois grâce à des contrôles périodiques et à un fonctionnement sans erreur de l'instrument. Le processus automatisé renforce également la standardisation et la cohérence tout en réduisant les erreurs qui ont tendance à se produire avec un processus manuel et peu supervisé.

1. Souder Combler:Cela est dû au contact de deux pastilles par la soudure fondue qui déborde d'une autre pastille. Ce problème est résolu en effectuant une inspection régulière associée à une application contrôlée de pâte à braser.
2. Pierre tombale:Dans le processus de soudure par refusion, les fils se dressent à une extrémité. En CMS, malgré la forte densité des composants, ce défaut courant est réduit grâce au contrôle mesuré de la température et de l'orientation réelle du placement.
3. Mauvais alignement des composants : les composants s'éloignent pendant leur mise en place. Les composants se déplacent pendant leur mise en place. Ce défaut est réduit grâce à un alignement et des commandes de la machine améliorés.

Impact environnemental du processus de fabrication CMS

La fabrication SMT est un processus non polluant qui ne nécessite pas l'utilisation de matières consommables ni d'énergie. Cependant, les déchets électroniques et les produits dangereux contenus dans le processus de fabrication sont problématiques pour l'environnement. Les risques sont minimisés en prenant en compte les pratiques respectueuses de l'environnement et le recyclage.

1. Déchets électroniques : ils se produisent lorsque les gens décident de jeter leurs PCB comme déchets. Recyclable Les produits qui peuvent être achetés et l'utilisation du matériel, d'une manière respectueuse de l'environnement, contribueront à réduire les effets de l'électronique sur l'environnement.
2. Utilisation des produits chimiques : En soudure, les agents utilisés, comme les flux, sont susceptibles d'avoir des effets néfastes sur l'environnement. Des matériaux conducteurs sans plomb et respectueux de l'environnement ont été utilisés afin de minimiser la pollution chimique dans ce domaine.
3. Consommation d'énergie:Les lignes d'assemblage CMS consomment beaucoup d'énergie. Le fonctionnement des lignes d'assemblage CMS nécessite beaucoup d'énergie. Optimisez votre ligne de production et utilisez des équipements qui consomment moins d'énergie pour réduire l'impact sur l'environnement.

FAQ

Quelle est la différence entre la fabrication CMS et la fabrication traversante ?

SMT signifie technologie de montage en surface et un trou traversant signifie qu'un trou a été percé.

Quels composants peuvent être utilisés dans la fabrication CMS ?

Les éléments les plus caractéristiques du SMT sont les résistances, les condensateurs, les circuits intégrés et d'autres dispositifs qui utilisent le montage en surface.

Quels sont les défis rencontrés dans le processus de fabrication CMS ?

L’un des problèmes de fabrication du SMT est le mauvais placement, les problèmes de soudure et la sensibilité du SMT en tant que composant fragile.

Comment choisir entre l'utilisation de SMT et de SMD ?

Il comprend des aspects tels que les spécifications techniques de la conception, l'espace disponible pour se réunir et le mode d'assemblage, entre autres facteurs.

Dans quelle mesure les produits fabriqués à l’aide de la technologie SMT sont-ils fiables ?

Le niveau de fiabilité apporté à une chaîne de montage par l'utilisation de la technologie SMT peut parfois être un peu flou. Lorsqu'il existe une assurance et un contrôle de la qualité, les produits seront fiables, en d'autres termes, ils respecteront les normes établies.

Conclusion

La procédure générale de fabrication de CMS est cruciale pour le concepteur de PCB s'il souhaite des résultats efficaces et de qualité dans ses projets. La connaissance de l'impression de pâte à braser, de l'inspection, du placement des composants, de la soudure par refusion et du nettoyage final améliore la sélection de votre conception. Continuez à vous tenir au courant des meilleures pratiques pour vous engager dans des projets pertinents afin de produire les meilleurs résultats dans tous ses projets.