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Introduction sur le rail technique et son importance
Bien que le rail technique ne soit pas un véritable élément constituant les circuits imprimés (PCB), il joue un rôle de grande importance pour les PCB passant parAssemblage en technologie de montage en surface (SMT)Comme son nom l’indique, le rail technique fonctionne comme un rail. Une bande transporteuse est utilisée dans le processus d’assemblage SMT pour transférer les PCB à travers l’impression de pâte à braser, le placement automatique, la refusion / la soudure à la vague et l’inspection. Les circuits imprimés ne peuvent jamais être transférés de manière sûre et efficace que s’ils sont correctement fixés à la bande transporteuse via le rail technique. La figure 1 ci-dessous illustre la structure d’un rail technique.
Pourquoi le rail technique est-il nécessaire ?
La responsabilité majeure du rail technique réside dans son rôle « d’assistant » de fabrication, à savoir de faciliter la fabricabilité de l’assemblage. Elle découle de l’exigence selon laquelle le rail du poseur SMT doit fixer fermement les côtés de la carte de circuit imprimé ettransférer la carte dans le four de refusionfour. Par conséquent, si les composants sont conçus trop près du bord de la carte, ils risquent de subir une « attaque » lors de la pose et du brasage, ce qui peut entraîner des erreurs voire des défaillances. Outre l’assemblage SMT, cette situation s’applique également à l’assemblage de composants traversants et au brasage à la vague.
Quels PCB nécessitent un rail technique ?
En dépit de l’importance des rails techniques pour l’assemblage des PCB, tous les PCB n’ont pas besoin de s’appuyer sur des rails techniques lors de la procédure d’assemblage. Après tout, la création de rails techniques entraîne une augmentation du coût global. Alors, quels types de PCB nécessitent des rails techniques ?
D’une manière générale, deux éléments jouent un rôle déterminant pour savoir si un rail technique est nécessaire ou non. Dès qu’un de ces éléments est rempli, le rail technique doit être sérieusement pris en considération :
1. Distance entre l’implantation des composants et le bord de la carte. Si la distance entre le composant et le bord de la carte est conçue pour être inférieure à 3 mm, les composants sont si proches du bord du PCB que des erreurs ou des défaillances sont susceptibles de se produire. Un rail technique est nécessaire pour augmenter la distance entre les positions des composants et la bande transporteuse du dispositif de montage.
2. Marques fiduciaires. Lorsque des repères fiduciaires ne sont pas disponibles sur les circuits imprimés, un rail technique est requis, sur lequel les repères fiduciaires doivent être implantés avec précision afin de garantir des coordonnées correctes, de sorte que les positions des composants soient totalement conformes aux exigences définies dans les fichiers de conception.
Que faut-il prendre en compte sur le plan technique du rail ?
1. Largeur du rail techniqueDe manière générale, la largeur du rail technique se situe dans une plage de 1,5 mm à 5 mm en fonction des exigences spécifiques d’assemblage et des paramètres requis par l’équipement d’assemblage. Par conséquent, il est tout à fait nécessaire de consulter le sous-traitant en charge de l’assemblage afin de s’assurer que votre conception est compatible avec l’équipement d’assemblage correspondant.
2. Coût du rail technique. Avec la fabrication de rails techniques, la consommation de matériaux augmentera certainement, tout comme le coût global. Commentéquilibrer le coût du PCB et la fabricabilitépeut être considérée comme la première préoccupation aussi bien des ingénieurs en conception de PCB que du fabricant ou de l’assembleur de PCB. Pour minimiser les coûts, la méthode habituelle consiste à réduire au minimum l’utilisation de rails techniques en concevant une disposition optimale des panneaux de PCB, ce qui permet de diminuer au maximum l’application de rails techniques. Un fabricant ou assembleur de PCB fiable possède des connaissances et une expérience suffisantes pour fournir aux clients une solution idéale fondée sur les considérations de qualité et de coût.
Comment supprimer le rail technique ?
Puisque le rail technique n’appartient pas au système mécanique des circuits imprimés, il ne sera plus utile après leFabrication ou assemblage de PCBet vous devriez envisager de le retirer de ces cartes. Actuellement, il existe trois méthodes pour retirer le rail technique :
1. Machine de dépannelisation par routeur. C’est l’option la plus efficace si l’on ne considère que la qualité. Cette machine repose principalement sur une fraise qui peut séparer les PCB en panneaux en pièces indépendantes grâce à une rotation à grande vitesse suivant une trajectoire programmée. Comparée à la machine de dépannelisation par rainure en V, elle présente un avantage évident : la machine de dépannelisation par rainure en V ne peut couper les panneaux que le long de lignes droites, alors qu’elle va bien au‑delà. En outre, elle permet d’obtenir un bord de carte propre et net, tandis que la machine de dépannelisation par rainure en V ou la dépannelisation manuelle ont généralement tendance à provoquer un flou. Par conséquent, elle contribue à l’amélioration de la qualité et à la réduction des rebuts, mais elle est très coûteuse, avec un programme de fonctionnement complexe et une faible flexibilité.
2. Machine de dépannelisation en VIl effectue l’opération de découpe le long de rainures en V en lignes droites, avec un coût relativement élevé en consommables de lames. Toutefois, le coût global reste inférieur à celui d’une machine de dépannelisation par fraisage.
3. Découpe manuelleIl repose sur l’utilisation de pinces manuelles ou de pinces à bec effilé pour la séparation, avec les avantages d’un fonctionnement pratique et d’un faible coût. Néanmoins, des contraintes mécaniques plus importantes peuvent être générées, de sorte que les composants proches du bord de la carte risquent de subir une défaillance.
Le tableau suivant présente une comparaison détaillée entre les méthodes discutées ci-dessus.
| Méthode | Avantage | Inconvénient |
| Machine de dépannelisation en V | • Coût relativement faible | • Coupe uniquement en ligne droite • Consommation élevée de lames |
| Machine de dépannelisation par routeur | • Qualité supérieure • Ligne de coupe flexible • Réduction des rebuts |
• Coût élevé • Opération compliquée • Flexibilité relativement faible |
| Machine de dépannelisation manuelle | • Faible coût • Fonctionnement simple et pratique |
• Risque élevé de défaillance de composant près du bord de la carte |
Les rails techniques, bien qu’ils ne soient pas constitués du PCB lui-même, sont également essentiels pour le guidage et le support des circuits imprimés pendantProcessus d’assemblage SMTcomme l’impression de pâte à braser et le placement des composants. Elles permettent aux cartes de se déplacer sans effort et efficacement tout au long du processus de fabrication, en particulier lors du placement de composants près des bords, réduisant ainsi les erreurs et maximisant la qualité globale.
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Ressources utiles
•Introduction à la panélisation des PCB et à ses avantages
•Exigences relatives aux panneaux de circuits imprimés pour la production d’assemblage de PCB
•PCBCart propose un service d’assemblage SMT de circuits imprimés avec de multiples options à valeur ajoutée