Le Guide Ultime du Processus d’Assemblage de PCB

L’un des facteurs les plus importants pour créer un circuit imprimé fonctionnel est la technique et le processus d’assemblage. Cette étape doit être contrôlée et exécutée avec soin afin de garantir la qualité du produit final. JLCPCB propose un service d’assemblage de PCB en prenant en charge l’ensemble des étapes de soudage de chaque composant à sa place sur la carte, en fonction de leurs capacités, ce qui permet aux ingénieurs et aux entreprises de gagner du temps et de simplifier le processus.

Le processus d’assemblage de PCB intervient directement après la fabrication du circuit imprimé. Il consiste à appliquer la quantité nécessaire de pâte à braser sur les pastilles des composants exposés, puis à placer les composants en vue de l’étape suivante : le refusion, qui permet de finaliser l’assemblage du circuit. Nous avons également fourni un guide complet sur la fabrication de PCB, que vous pouvez consulter ici.

Assemblage de PCB chez JLCPCB :

Le service d’assemblage de PCB de JLCPCB est une option fiable et efficace pour répondre aux besoins de fabrication électronique des clients. En offrant un assemblage de haute qualité à un prix raisonnable, ce service PCBA se place en tête des choix de tout ingénieur.

Une meilleure assurance qualité de l’assemblage se traduit par une efficacité accrue des circuits imprimés, ce qui explique le succès du service d’assemblage de PCB chez JLCPCB. Chaque étape de fabrication est soigneusement traitée par un personnel compétent et qualifié.

Flux du processus d’assemblage de PCB chez JLCPCB :

1. Notre équipe confirme les fichiers nécessaires et les détails de la commande.

2. Fabrication du pochoir SMT (si nécessaire).

3. Programmation de nos machines à partir du BOM et du fichier Centroid, avant l’arrivée des matériaux. Toute incohérence dans les fichiers sera corrigée.

4. Une fois tous les matériaux reçus, notre équipe effectue un audit des kits de composants. Toute divergence ou question supplémentaire sera traitée. Avant le début du délai d’assemblage, toutes les questions doivent être résolues.

5. Si tous les matériaux sont reçus avant 12h PST, le délai d’assemblage commence le jour ouvrable suivant. Les matériaux reçus après 12h PST seront considérés comme reçus le jour ouvrable suivant, afin de permettre un temps suffisant pour l’audit des kits.

6. Les composants SMT sont d’abord assemblés avec notre équipement automatisé. La première carte subit un contrôle qualité approfondi pour vérifier le placement et la polarité des composants. Les cartes sont ensuite inspectées (visuellement et à l’aide d’une machine AOI) après leur passage au four de refusion.

7. Les composants BGA sont contrôlés par rayons X pour vérifier la précision du placement et détecter d’éventuels ponts de soudure.

8. Après l’assemblage SMT, les cartes sont lavées lorsque cela est nécessaire.

9. Les composants traversants (thru-hole) sont insérés et soudés manuellement ou à l’aide d’une machine de soudage sélectif, selon la quantité et la conception de la carte.

10. Après le soudage des composants traversants, les cartes sont de nouveau lavées si nécessaire.

11. Une inspection qualité finale est réalisée.

12. Les assemblages de cartes finis ainsi que tous les matériaux supplémentaires sont préparés pour l’emballage.

Étapes du processus de fabrication de PCB :

Étape 1 – Préparation des composants
Étape 2 – Application de la pâte à braser
Étape 3 – Inspection de la pâte à braser (SPI)
Étape 4 – Placement des composants (Pick and Place)
Étape 5 – Soudure par refusion
Étape 6 – Inspection de l’assemblage

1 – Préparation des composants

Dès que le client télécharge les fichiers de conception du PCB, les ingénieurs de JLCPCB organisent les « données pour la fabrication » et préparent les composants électroniques nécessaires à l’assemblage. Les pièces sont ensuite chargées dans les alimentateurs de la machine de pick and place pour l’étape suivante.

L’assemblage inclut tous les composants disponibles dans la bibliothèque de JLCPCB, couvrant à la fois les composants montés en surface (SMD) et traversants (THT). Les clients peuvent sélectionner leurs composants via la bibliothèque JLCPCB [https://jlcpcb.com/parts/componentSearch], qui permet de rechercher parmi plus de 350 000 composants, classés par catégories bien organisées.

Les composants sont automatiquement reconnus par le système d’assemblage en fonction du fichier « Bill Of Materials » (BOM) fourni par le client. Toutes les informations nécessaires pour chaque composant, comme le préfixe et la quantité, sont préparées et prêtes pour l’étape de fabrication du PCB.

2 – Application de la pâte à braser

Pour assurer un délai de production rapide, la préparation des composants et la fabrication du PCB sont effectuées en parallèle avec la préparation du pochoir. Le pochoir est essentiel pour déposer la quantité exacte de pâte à braser sur les pastilles de chaque composant. La pâte à braser appliquée couvre précisément les zones des pastilles exposées après le passage sur le pochoir.

JLCPCB utilise un processus entièrement automatisé pour le dépôt et l’inspection de la pâte à braser. Dès que le PCB sort de la fabrication, il est directement transféré pour recevoir la pâte à braser à travers les pastilles exposées sur le pochoir.

3 – Inspection de la pâte à braser (SPI)

Chaque étape nécessite une supervision attentive, et l’application de la pâte à braser est vérifiée grâce au processus SPI (Solder Paste Inspection). Cette inspection évalue la quantité de pâte déposée sur le PCB et s’assure que chaque pastille reçoit la quantité nécessaire pour établir une connexion fiable.

Cette étape cruciale permet de prévenir les erreurs d’assemblage qui pourraient entraîner des dysfonctionnements du circuit. En détectant les problèmes potentiels dès le début du processus d’assemblage, le SPI garantit la fiabilité globale du produit final.

JLCPCB utilise des machines entièrement automatisées pour l’inspection, combinant l’AOI (inspection optique automatisée) et des caméras à rayons X haute définition. Ces systèmes déterminent la géométrie de la pâte sur les pastilles et jugent de la qualité de l’application (réussie ou non) en comparant les images en temps réel avec le design de référence. Cette inspection permet de garantir un assemblage réussi, avec des composants correctement connectés et des liaisons électriques durables.

4 – Placement des composants (Pick and Place)

Une fois la pâte à braser appliquée sur les zones désignées, les composants sont soigneusement placés à l’aide de machines avancées appelées machines Pick and Place (P&P). Ce processus est extrêmement précis et rapide, permettant un placement rapide et exact des composants.

La machine est d’abord chargée avec les composants via ses multiples alimentateurs, pouvant recevoir des bobines, des tubes ou même des packs en grille (waffle packs). Les têtes du bras de la machine saisissent les composants et les déposent sur le PCB. Ces têtes peuvent manipuler des composants de plusieurs formats, petits ou grands.

La machine sait exactement où positionner le bras pour correspondre à l’emplacement correct du composant sur la carte, grâce à un programme définissant les coordonnées X et Y du centre de chaque composant. Ce programme est créé manuellement par les ingénieurs de JLCPCB en se basant sur le fichier Pick and Place fourni par le client.

5 – Soudure par refusion

La soudure par refusion est le processus le plus couramment utilisé par tous les fabricants de PCB pour fixer les composants montés en surface. JLCPCB utilise des machines de refusion adaptées, équipées de fours capables de traiter différents formats de cartes et d’assurer la vitesse de ligne requise.

La qualité d’un composant correctement assemblé dépend largement du processus d’assemblage lui-même. Même avec la bonne machine, certaines exigences doivent être respectées pour garantir une soudure correcte. L’objectif principal est de créer des joints de soudure fiables en préchauffant les composants, le PCB et la pâte à braser, puis en faisant fondre la soudure selon un profil de refusion optimal, évitant ainsi tout dommage dû à une surchauffe.

6 – Inspection de l’assemblage

Cette étape constitue une couche supplémentaire de contrôle qualité. Après la soudure des composants sur le PCB, il est essentiel de vérifier que tous les composants sont correctement fixés et qu’aucun problème tel qu’un mauvais alignement, un joint froid ou un court-circuit entre les pastilles ne soit présent.

Une caméra optique est utilisée pour cette inspection afin de distinguer les composants conformes des composants défectueux. L’état de l’assemblage est évalué en comparant les composants inspectés à une image de référence idéale fournie par les ingénieurs de JLCPCB.

Dans certains cas spécifiques où la caméra ne peut pas détecter les pastilles (par exemple sous les composants BGA), une inspection par rayons X est utilisée pour vérifier l’assemblage, notamment pour les composants dont les pastilles sont cachées sous le boîtier.

Conclusion

Après un assemblage soigneux et une inspection complète, les circuits imprimés produits sont nettoyés et livrés aux clients de JLCPCB. À première vue, le processus d’assemblage peut sembler simple, mais il implique de nombreuses étapes complexes qui doivent être exécutées avec précision afin de produire un PCB durable, fonctionnel et compétitif en termes de prix.

JLCPCB s’engage à rendre l’innovation technologique plus accessible. Grâce à un système de gestion intelligent, des équipements de pointe et une production à grande échelle, nous proposons des produits de haute qualité à des prix imbattables, afin que les contraintes budgétaires ne freinent pas les ingénieurs et les créateurs électroniques. Pour soutenir davantage votre créativité, nous offrons 80 $ de coupons pour les nouveaux utilisateurs. Inscrivez-vous sur le site officiel de JLCPCB et commencez à concrétiser vos idées avec nous !