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En ingénierie électronique, les circuits électroniques sont une surface composée de chemins, de pistes ou de bus de matériaux conducteurs laminés sur une base non conductrice. Les cartes électroniques sont utilisées pour relier par des pistes conductrices un ensemble de composants, tous préalablement conçus pour couvrir une fonction.
Généralement, le cuivre est utilisé pour les pistes, tandis que les bases des circuits électroniques sont constituées de résines renforcées de fibre de verre, de céramique, de téflon ou d’autres matériaux non conducteurs.
La production de circuits imprimés et l’assemblage de composants peuvent être automatisés. Cela permet une production de masse plus économique et plus fiable que d’autres solutions d’assemblage. Mais pour les petites séries ou les prototypes, l’assemblage est manuel.
Technologie pour l’assemblage de circuits électroniques
À l’origine, tous les circuits imprimés étaient assemblés à la main à l’aide d’un fer à souder. Au fur et à mesure des progrès technologiques, les composants sont devenus plus petits et plus difficiles à assembler à la main, et le nombre de composants pouvant tenir sur une seule carte a augmenté. Le besoin d’un assemblage automatique s’est donc fait sentir.
Technologie de montage en surface
La technologie de montage en surface, également connue sous l’acronyme SMT, est l’une des méthodes d’assemblage de dispositifs électroniques les plus répandues à l’heure actuelle. Elle est utilisée pour les composants actifs et passifs.
La technologie de montage en surface (SMT) est une méthode dans laquelle les composants sont placés directement sur la surface des cartes de circuits imprimés, sans utiliser de trous de passage pour la fixation des composants.
Aujourd’hui, la plupart des appareils électroniques sont fabriqués avec cette technologie, car elle offre de grands avantages en termes de fabrication et de performance, permettant de réduire la taille et le poids des composants sur la carte électronique et d’obtenir un meilleur résultat.
Avantages du SMD
Le montage en surface présente de nombreux avantages
- Réduire le coût et le temps de production des circuits électroniques.
- Composants plus petits, ce qui augmente l’espace sur la carte et la quantité de cuivre utilisée.
- Réduisez au minimum la longueur des voies.
- Améliore l’inductance et la résistance.
- Ils résistent à une multitude d’acides, de solvants, etc… Cela signifie que les PCB peuvent être immergés dans des produits d’élimination des résidus de soudure.
Inconvénients du montage SMD
- Les coefficients thermiques dépendent du matériau.
- La réduction de la taille de la carte signifie que la surface de dissipation est plus petite. Toutefois, ces effets sont prévisibles et peuvent être surmontés par une bonne conception.
- L’encapsulation est sujette à des variations de longueur pour des raisons thermiques.
Chez Fadesa Ingenieros, nous disposons des machines de haute précision nécessaires à l’assemblage de tout type de composants de surface. Ces machines nous permettent une grande flexibilité dans la réalisation de prototypes et de petites et moyennes séries de circuits électroniques. L’encapsulation est sujette à des variations de longueur pour des raisons thermiques.
Technologie des trous traversants
La technologie Through-Hole, mieux connue sous l’acronyme THT, est un type de technologie qui utilise les trous pratiqués dans les circuits imprimés pour l’assemblage des différents éléments électroniques. Des ponts électriques sont ainsi créés entre un côté et l’autre du circuit imprimé au moyen de tubes conducteurs.
Ce type de technologie est de moins en moins utilisé, mais il offre d’excellentes performances mécaniques entre le composant et la plaque. Il est donc actuellement utilisé pour les composants qui nécessitent une plus grande résistance lors de l’assemblage ou qui sont de plus grande taille.
Nous procédons à l’insertion des composants conventionnels, au soudage sur une ou deux faces et aux finitions manuelles.
Chez FADESA INGENIEROS, nous utilisons des machines à onde sélective pour souder les composants une fois assemblés, ce qui permet d’obtenir une soudure précise sans surchauffe des composants ni utilisation de moules.
Avantages de la technologie THT
Assemblage de composants devant résister à des charges mécaniques élevées, par exemple des bornes, des connecteurs, des bornes de câblage, etc.
C’est également une solution appropriée pour certains composants qui doivent supporter des courants élevés.
- Haute performance mécanique et de serrage.
- Bonne réponse avec des composants de forte puissance.
- Coût initial de l’automatisation inférieur à celui de l’assemblage CMS.
- Le meilleur choix pour le montage de composants de grande taille.
- Idéal pour les composants nécessitant une plus grande résistance à l’assemblage.
La différence entre SMT et THT
La technologie dite d’assemblage en surface fait référence à la structure des composants des puces ou à l’assemblage en surface de composants miniaturisés, en fonction des exigences du circuit placé sur la surface de la carte de circuit imprimé, avec le soudage par refusion ou le soudage à la vague et d’autres processus de soudage, formant une certaine fonction de la technologie d’assemblage des composants électroniques. Les différences entre l’installation et le brasage des composants SMT et THT sont illustrées dans la figure.
Sur le circuit imprimé THT traditionnel, les composants et les joints de soudure se trouvent sur les deux faces du circuit. Sur le circuit imprimé SMT, les joints de soudure et les composants se trouvent sur la même surface du circuit imprimé. Par conséquent, dans le circuit imprimé de la machine à souder SMT, le trou traversant n’est utilisé que pour connecter le circuit imprimé des deux côtés du fil, le nombre de trous est beaucoup plus petit, le diamètre du trou est beaucoup plus petit. De cette manière, la densité de l’assemblage du circuit imprimé peut être considérablement améliorée.
Les composants SMT montés en surface ne sont pas différents des composants enfichables sur le plan fonctionnel, sauf en ce qui concerne leur emballage. Les boîtiers montés en surface qui sont soumis à des températures élevées lors du soudage doivent avoir des composants et des substrats avec des coefficients de dilatation thermique correspondants. Ces facteurs doivent être pris en compte lors de la conception d’un produit.
Les caractéristiques de la technologie SMT se reflètent dans la différence entre SMT et THT. Du point de vue de la technologie d’assemblage, la différence fondamentale entre SMT et THT est le « collage » et l' »insertion ». Les différences se reflètent également dans le substrat, les composants, la morphologie des composants, la morphologie des joints de soudure et le processus d’assemblage.
Protection tropicale des circuits électroniques
Le traitement de protection tropicalisé consiste à protéger les cartes dans des environnements humides et/ou corrosifs. Chez Fadesa Ingenieros, nous disposons de machines pour l’application de vernis et de silicones.
L’application d’une couche de vernis peut couvrir une partie ou la totalité du circuit. Le but de cette couche de vernis est de donner une protection supplémentaire au circuit, principalement contre l’humidité.
Il peut être appliqué par pulvérisation, soit manuellement, soit dans le cadre de processus automatiques avec des machines de revêtement, et recouvre toutes les parties du circuit à protéger d’une fine couche.
Les circuits électroniques fonctionnant dans des environnements humides et soumis à des variations de température, même s’ils sont montés dans des boîtiers étanches, peuvent souffrir de condensation, qui finira par oxyder et dégrader les soudures et les composants électroniques.
Lorsque ces circuits électroniques sont montés dans des luminaires extérieurs, il arrive que les joints d’étanchéité se dégradent avec le temps et se rompent, permettant à l’humidité de pénétrer dans le luminaire. La tropicalisation des circuits, bien qu’ils subissent également une dégradation due à l’humidité, protège les joints de soudure et les DEL, ce qui prolonge considérablement la durée de vie globale du luminaire.
Vérification et mise en service
À la fin du processus d’assemblage des cartes, il est important de vérifier et de tester toutes les cartes et tous les équipements électroniques dont nos clients ont besoin.
Dans le cas d’équipements finis, nous disposons d’une section d’assemblage pour livrer les produits finis entièrement assemblés, montés, contrôlés et emballés.