Une introduction complète au PCBA

PCBA, abréviation deassemblage de circuits imprimésfait référence à la combinaison de PCB, de composants et d’accessoires électroniques. En termes simples, le PCBA est en réalité le PCB avec les composants assemblés. Cet article fournit une présentation complète du PCBA dont chacun pourra beaucoup apprendre.

Types d’assemblage de PCBA

Les principaux types d’assemblage de PCBA sont présentés dans le tableau 1 ci-dessous.

Jusqu’à présent, les montages uniquement en CMS simple face et uniquement en CMS double face sont principalement utilisés pour les panneaux d’alimentation et les plaques arrière de communication, tandis que les autres types d’assemblage sont appliqués à des dispositifs complexes tels que les ordinateurs, les lecteurs DVD, les téléphones mobiles, etc.

Procédure SMT

La procédure SMT appartient à un type de procédé de brasage au cours duquel la pâte à braser, préalablement déposée sur les pastilles du PCB, est fondue dans un four de refusion de manière à établir une connexion mécanique et électrique entre les points de soudure ou les broches des CMS et les pastilles du PCB. Elle convient au brasage de tous les types de composants montés en surface. Les principales étapes de la SMT comprennent l’impression de la pâte à braser, le placement des composants et la soudure par refusion.

• Station d’impression de pâte à souder

Cette station se compose principalement de pâte à souder, de modèle et deimprimante de pâte à braserLa pâte à braser est d’abord déposée sur la position correspondante des circuits imprimés à l’aide d’un pochoir de pâte à braser professionnel via une imprimante de pâte à braser. Ensuite, le brasage des composants électroniques est réalisé par le montage des composants et le brasage par refusion.

• Station de montage des composants

Cette station se compose principalement de composants CMS, d’un chargeur et d’une machine de pose. Les composants CMS sont montés à des emplacements précis sur les circuits imprimés au moyen d’un chargeur de composants et d’un logiciel professionnel de pose, puis sont soudés par refusion. Les machines de pose sont classées en machines à grande vitesse et machines générales. Les premières sont utilisées pour le montage de puces cristal et de petits composants, tandis que les secondes servent au montage des circuits intégrés, des composants irréguliers et des composants de grande taille.

• Station de soudage par refusion

Cette station se compose principalement d’un four de refusion. La soudure des composants CMS consiste à faire passer les circuits imprimés, sur lesquels les composants sont montés, dans le four de refusion avec des paramètres de soudure définis afin de réaliser la brasure des composants. Le four de refusion utilise principalement le chauffage infrarouge et le chauffage à air chaud.

Procédure de soudure à la vague

Dans le processus de soudure à la vague, la soudure fondue est transformée en une vague de soudure requise au moyen d’une bosse mécanique ou d’une bosse électromagnétique présentant un flux à jet. Ensuite, les circuits imprimés avec les composants assemblés doivent passer à travers la vague de soudure afin d’assurer la liaison mécanique et électrique entre les points de soudure des composants ou les pastilles du circuit imprimé.

Les étapes clés de la soudure à la vague comprennent le formage des composants, l’insertion ou le montage des composants, la soudure et le refroidissement par la vague de soudure. Cela signifie que les composants formés sont insérés sur le PCB selon les exigences. Ensuite, le PCB chargé de composants est poussé dans le système de soudure à la vague par un dispositif de transport. Puis le flux de soudure est pulvérisé et le PCB subit un préchauffage dans la zone de préchauffage. L’étape finale consiste en la soudure à la vague et le refroidissement.

• Moulage de composants et composants enfichables

La tâche principale de cette station est de prémouler certains composants afin de les rendre conformes aux exigences de montage, de branchement et de soudure à la vague.

• Brasage à la vague

La tâche principale de la soudure à la vague consiste à insérer les composants moulés aux emplacements requis conformément à certaines exigences. Ensuite, le PCB chargé de composants entre dans le système de soudure à la vague par le dispositif de transmission. Le flux de soudure est d’abord pulvérisé et le PCB subit un préchauffage dans la zone de préchauffage. Vient ensuite la soudure à la vague, le refroidissement constituant l’étape finale.

Notions de base sur la soudure

Le soudage peut être classé dans les trois catégories suivantes : le soudage par fusion, le soudage par pression et le brasage, comme illustré à la Figure 3.

En outre, le soudage comprend d’autres catégories telles que le soudage par pression ultrasonique, le raccordement par bille d’or et le soudage au laser.

Le brasage peut également être classé en brasage fort et brasage tendre. Le premier désigne le soudage à haute température et à grande échelle, tandis que le second désigne le soudage à température relativement basse et à petite échelle, comme le soudage de composants. En ce qui concerne certains aspects du brasage tendre, le contenu suivant vient en complément.

a. Définition : Le brasage tendre désigne le soudage à une température inférieure à 450 °C.

b. Caractéristiques : La figure suivante indique les caractéristiques du brasage tendre.

c. Théorie de base

Lorsque le métal est brasé et que le métal brasé est chauffé à une certaine plage de température, la couche d’oxyde et les contaminants sont éliminés sous l’action du flux de soudure et la surface du métal obtient une énergie d’activation suffisante. La brasure fond, mouille, s’étale et se lie par métallurgie. Comme la soudure se produit entre la brasure et la surface du métal brasé, la brasure se solidifie après le refroidissement et des points de soudure se forment. La résistance à la traction est liée à la structure cristalline et à l’épaisseur de la couche de liaison entre les métaux.

d. Procédé de brasage : La procédure principale du brasage tendre comprend le mouillage, la diffusion, la dissolution et la liaison métallurgique.

En conclusion, comprendre les subtilités de l’assemblage de circuits imprimés (PCBA) est essentiel pour garantir la qualité et la fiabilité des dispositifs électroniques. De la définition du PCBA comme l’intégration des PCB avec des accessoires et des composants à l’explication des procédés de montage en surface (SMT) et de soudure à la vague, cette explication complète identifie les étapes impliquées dans le processus d’assemblage. Chaque étape, de l’impression de la pâte à braser et du montage des composants jusqu’au refusion et à la soudure à la vague, est cruciale pour créer des connexions robustes offrant à la fois une stabilité mécanique et une fonctionnalité électrique. En rationalisant ces processus, les fabricants sont en mesure de construire des dispositifs complexes, des téléphones portables aux backplanes de communication, avec efficacité et précision.

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