L’assemblage de circuits imprimés (PCBA) permet une liaison étroite entre les circuits imprimés nus et les composants électroniques, de sorte que les fonctions électriques correspondantes soient pleinement mises en œuvre et contribuent finalement à assurer le rôle qui leur revient dans la fiabilité des performances des produits électroniques dans lesquels ils fonctionneront.
Jusqu’à présent,Deux types d’assemblage sont répandus dans la fabrication électronique : la technologie à trous traversants (THT) ettechnologie de montage en surface (SMT)Ils ont été largement appliqués dans le processus de PCBA, chacun avec ses propres avantages ou domaines de compétence. Le choix entre SMT et THT joue un rôle essentiel dans l’efficacité de fabrication et les coûts, et leur utilisation est directement liée aux boîtiers des composants PCB ; il est donc très important de connaître leur comparaison et leurs conditions d’application.
Assemblage traversant
• Définition de l’assemblage traversant
L’assemblage traversant désigne le processus par lequel les composants traversants sont soudés sur la carte nue par soudure à la vague ou soudure manuelle, les broches des composants passant à travers les trous percés des cartes PCB.
• Application de l’assemblage traversant
Les composants traversants (THC) conviennent aux produits à haute fiabilité nécessitant une liaison plus solide entre les couches, car ils sont capables de supporter un stress environnemental plus élevé grâce à leurs broches traversant les trous du circuit imprimé. C’est la principale raison pour laquelle la technologie à trous traversants (THT) est largement utilisée dans les produits militaires et aérospatiaux susceptibles de subir une accélération extrême, des collisions ou des températures élevées. En outre, la technologie traversante est également adoptée pour les tests et les prototypes, qui exigent parfois des ajustements et des remplacements manuels.
• Composants traversants
Les composants traversants se présentent sous deux types : les composants à fils axiaux et les composants à fils radiaux. Les composants à fils axiaux comportent une ligne droite traversante dont les bornes passent à travers les composants. Au cours du processus de THA, les deux extrémités du fil passent par des trous percés sur la carte de circuit imprimé afin que les composants soient plus proches et plus plats par rapport à la carte. L’image suivante illustre des composants typiques à fils axiaux.
Les composants à fils radiaux, cependant, comportent un fil dépassant du corps du composant. L’image suivante montre des composants typiques à fils radiaux.
D’après les images ci-dessus, il est facile de prendre conscience de la différence entre les composants à fils axiaux et les composants à fils radiaux. Les premiers indiquent une distance flexible entre les deux fils, tandis que les seconds indiquent une distance fixe. De plus, les composants à fils radiaux se tiennent au-dessus de la carte, ce qui entraîne une occupation d’espace plus réduite sur la carte par rapport aux composants à fils axiaux.
• Avantages et inconvénients de l’assemblage traversant
Le montage traversant offre une liaison mécanique plus solide et convient aux produits susceptibles de subir des contraintes mécaniques. De plus, l’assemblage traversant est facile à ajuster et à remplacer manuellement, et il est largement adopté pour les tests et le prototypage.
Parce que les broches des composants traversants passent par des trous dans la carte, ce qui prend du temps et entraîne un coût plus élevé. Le montage traversant limite également l’espace de routage des circuits imprimés multicouches, puisque les trous percés doivent traverser toutes les couches de la carte.
En ce qui concerne le soudage des composants traversants, on a recours au soudage à la vague ou au soudage manuel, de sorte que la fiabilité et la répétabilité sont mises à l’épreuve et que l’efficacité de fabrication est également réduite.
Assemblage en montage en surface
• Définition de l’assemblage en montage en surface
L’assemblage en montage en surface désigne le processus par lequel les composants montés en surface ou dispositifs montés en surface (SMD) sont montés sur une carte nue au moyen d’une pâte à braser qui joue le rôle de colle pour fixer les composants montés en surface à la carte. Le processus général d’assemblage en montage en surface comprend l’impression de la pâte à braser, le placement des composants,inspection optique automatisée (AOI), soudure par refusion, AOI ou AXI, etc.
• Application de l’assemblage en montage en surface
Développée dès les années 1960, la technologie de montage en surface est devenue populaire à partir des années 1980. Jusqu’à présent, on peut conclure que la majorité des produits électroniques sont assemblés grâce à l’application de la technologie SMT. Les composants compatibles avec le SMT sont de plus petite taille et peuvent être montés sur les deux faces d’un circuit imprimé, de sorte que l’assemblage en montage en surface offre de meilleures performances pour les produits à haute densité et miniaturisés. De plus, la légèreté et la miniaturisation sont deux tendances majeures des futurs produits électroniques. Ainsi, le SMT sera de plus en plus adopté par l’industrie.
• CMS
Les dispositifs montés en surface couvrent des classifications si vastes qu’il est presque impossible de les énumérer une par une. Cependant, il n’est pas difficile de résumer leurs caractéristiques, ce qui vous donnera une meilleure compréhension de l’assemblage en montage en surface :
a.Pistes plus courtes. Contrairement aux composants traversants avec des broches, les composants ou dispositifs montés en surface ont des broches plus courtes, ce qui entraîne une connexion électrique plus solide.
b.Tailles plus petites. Les composants CMS sont beaucoup plus petits que les composants traversants et certains sont même trop petits pour être vus à l’œil nu, comme le boîtier 01005. La taille réduite des CMS permet de gagner davantage de place sur le circuit nu.
c.Fiabilité supérieureLes CMS dépendent des billes de soudure situées en dessous pour obtenir une meilleure capacité de liaison, et la refusion de la soudure les fixe fermement sur la carte, améliorant considérablement la fiabilité et la répétabilité.
• Avantages et inconvénients de l’assemblage en montage en surface
La technologie SMT est plus adaptée aux circuits imprimés de petite taille, aux composants à plus haute densité et permet une meilleure économie de surface sur la carte. En raison de l’absence de nécessité de percer des trous, la SMT offre un coût inférieur ainsi qu’un temps de fabrication plus court. Dans le processus de PCBA, la vitesse de pose en SMT peut atteindre des milliers, voire des dizaines de milliers de composants par heure, tandis que le montage traversant en compte moins de mille. De plus, les joints de soudure obtenus par refusion présentent une fiabilité et une répétabilité plus élevées, et il a été démontré que la SMT offre de meilleures performances en cas de vibrations.
Cependant, une fois que des composants sensibles aux contraintes mécaniques sont assemblés par SMT, leur fiabilité peut être réduite.
Comparaison globale entre l’assemblage à trous traversants et l’assemblage en montage en surface
Conformément à l’introduction ci-dessus, on peut en conclure que l’assemblage en montage en surface est plus efficace et plus économique que l’assemblage traversant. L’électronique moderne a vu l’application de la technologie SMT dans la majorité des produits électroniques. Toutefois, lorsque des performances mécaniques, électriques et thermiques particulières sont prises en première considération, le montage traversant reste important.
Bien que la science et la technologie progressent constamment et que les produits plus récents remplacent inévitablement les anciens, cela ne signifie pas que les technologies traditionnelles doivent être totalement éliminées. Par exemple, les circuits imprimés multicouches sont plus avancés et plus complexes que les circuits imprimés simple couche, mais souhaiteriez-vous utiliser des circuits imprimés multicouches dans une horloge ou un jouet simple ? La réponse sera assurément NON. Les atouts de certaines anciennes méthodes peuvent encore être la raison principale pour laquelle elles continueront à jouer un rôle à l’avenir.
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