Quel est le processus d'assemblage électronique ?

Le processus d'assemblage électronique est une procédure systématique et en plusieurs étapes qui transforme des composants électroniques individuels en un assemblage de cartes de circuits imprimés (PCB) fonctionnelles, qui peuvent ensuite être intégrées dans des dispositifs électroniques plus importants. Voici une description détaillée des principales étapes de l'assemblage électronique :

1. Préparation des composants et du circuit imprimé

• Achats de composants: Les composants électroniques tels que les résistances, les condensateurs, les circuits intégrés (CI), les diodes, les transistors, les connecteurs et d'autres composants passifs et actifs proviennent de fournisseurs. Ces composants doivent répondre aux spécifications décrites dans les documents de conception.
• Fabrication de circuits imprimés: Le circuit imprimé est fabriqué selon le schéma de conception, qui comprend le placement des traces conductrices, des pastilles et des vias. Le circuit imprimé peut être simple face, double face ou multicouche, en fonction de la complexité du circuit.
• Inspection et nettoyage: Les composants et le circuit imprimé sont inspectés pour détecter les défauts et nettoyés afin d'éliminer tout contaminant susceptible d'interférer avec le processus d'assemblage ou d'affecter la fiabilité du produit final.

2. Placement des composants

• Placement manuel: Pour les productions de faible volume ou les prototypes, les composants peuvent être placés manuellement à l'aide de pinces ou d'autres outils manuels. Cette méthode prend du temps mais permet une plus grande flexibilité dans la manipulation de composants délicats ou de forme irrégulière.
• Placement automatisé (machines Pick-and-Place): Pour la production en grande série, des machines automatisées de type "pick-and-place" sont utilisées pour placer avec précision et rapidité les composants sur le circuit imprimé. Ces machines utilisent des systèmes de vision pour assurer un placement précis et peuvent traiter une large gamme de tailles et de formes de composants.

3. Soudure

• Soudure à la vague: Cette méthode est généralement utilisée pour les composants à trous traversants. Le circuit imprimé passe au-dessus d'une vague de soudure en fusion, qui mouille les fils et les plots exposés, créant ainsi une connexion électrique fiable.
• Soudure par refusion: Cette méthode est utilisée pour les composants montés en surface (SMT). Une pâte à braser est appliquée sur les plages du circuit imprimé avant la mise en place des composants. L'assemblage est ensuite chauffé dans un four de refusion, ce qui fait fondre la pâte à braser et forme des joints de soudure entre les composants et le circuit imprimé.
• Soudure sélective: Pour les assemblages comportant un mélange de composants à trous traversants et de composants CMS, ou pour les composants qui ne peuvent pas supporter les températures élevées de la soudure par refusion, il est possible d'utiliser la soudure sélective. Cette méthode consiste à appliquer de la soudure uniquement sur des zones spécifiques du circuit imprimé à l'aide d'un fer à souder ou d'un laser.

4. L'inspection

• Inspection visuelle: Après le brasage, l'assemblage est inspecté visuellement pour détecter tout défaut évident, tel que des composants manquants, un placement incorrect ou des ponts de soudure (connexions involontaires entre des pastilles adjacentes).
• Inspection optique automatisée (AOI): Les systèmes AOI utilisent des caméras et des logiciels de traitement d'images pour détecter automatiquement les défauts qui peuvent ne pas être visibles à l'œil nu. Ces systèmes permettent d'inspecter rapidement de grands volumes d'assemblages avec une grande précision.
• Inspection par rayons X: Pour les assemblages comportant des joints cachés, tels que les réseaux de billes (BGA), l'inspection par rayons X peut être utilisée pour vérifier la qualité des joints de soudure sans endommager l'assemblage.

5. Essais

• Test en circuit (ICT): L'ICT consiste à utiliser un appareil à clous pour établir un contact électrique avec des points spécifiques du circuit imprimé et tester les circuits ouverts, les courts-circuits et les valeurs des composants. Ce test permet de s'assurer que l'assemblage répond aux spécifications électriques définies dans la conception.
• Essais fonctionnels: Les tests fonctionnels permettent de vérifier que le circuit imprimé assemblé remplit correctement les fonctions prévues. Il peut s'agir d'appliquer des signaux d'entrée et de mesurer les réponses de sortie, ou de connecter l'assemblage à un système plus large pour un test d'intégration.
• Essais environnementaux: Dans certains cas, l'assemblage peut être soumis à des tests environnementaux, tels que des cycles de température, des tests d'humidité ou des tests de vibration, afin de garantir sa fiabilité dans des conditions réelles.

6. Assemblage final et emballage

• Intégration: Le circuit imprimé assemblé peut être intégré dans un système ou un produit plus grand, tel qu'un ordinateur, un smartphone ou une unité de contrôle industriel. Cette étape consiste à connecter le circuit imprimé à d'autres composants, tels que des écrans, des blocs d'alimentation et des boîtiers.
• Emballage: Le produit final est emballé en vue de son expédition et de sa distribution. L'emballage peut comprendre des matériaux de protection pour éviter les dommages pendant le transport, ainsi que l'étiquetage et la documentation pour fournir des informations sur le produit et son utilisation.