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Les puces sont la partie la plus importante de la plupart des appareils électroniques. Ils effectuent leurs principales tâches. Ces tâches sont le traitement des données, le contrôle des circuits et le stockage des informations. Les puces doivent être connectées à d'autres pièces à l'intérieur d'un appareil. Cette connexion se fait sur a carte de circuit impriméappelé PCB. Le circuit imprimé est une carte plate. Il comporte des pistes métalliques. Ces chemins transportent des signaux électriques. Les signaux sont transmis entre les puces et les autres pièces.
Deux méthodes principales pour monter les puces sur les circuits imprimés
Deux méthodes principales sont utilisées pour placer les puces sur les circuits imprimés. Tout d'abord, la technologie du trou traversant : les broches des puces passent par des trous dans le circuit imprimé et sont soudées sous le circuit. Cette méthode permet d'obtenir des connexions solides, mais prend plus de place. Elle prend également plus de temps car chaque broche doit passer par un trou.
L'autre moyen est la technologie de montage en surface (SMT). SMT consiste à placer les puces directement sur la surface du circuit imprimé. De petites pattes ou pastilles métalliques touchent les pastilles du circuit imprimé, puis les soudent. Le procédé SMT permet de placer plus de puces sur de petites surfaces et coûte moins cher pour la fabrication de nombreux appareils. C'est pourquoi le SMT est la principale méthode utilisée aujourd'hui.
Le processus SMT et ses principales étapes
Avant le montage, de la pâte à braser est appliquée sur les plages du circuit imprimé. Cette pâte agit comme une colle et contient des morceaux de métal avec un flux collant. Le flux aide le métal à fondre et à mieux s'assembler.
Ensuite, une machine "pick-and-place" place les puces exactement à leur place. Une fois toutes les puces placées, le circuit imprimé est placé dans un four chaud.
Dans le four, la pâte à braser fond autour des connexions. La carte se refroidit ensuite et la soudure durcit. Cela permet d'obtenir des joints solides. Mais la chaleur doit faire fondre la soudure sans les puces qui blessent.
Après la soudure, les machines vérifient si les puces sont placées correctement et si les joints de soudure sont bons. Si quelque chose ne va pas, l'appareil risque de tomber en panne. Parfois, les travailleurs peuvent résoudre de petits problèmes.
Ce qui affecte la qualité du montage
Une bonne application de pâte à braser est nécessaire. L'emplacement exact de la puce est également important. La chaleur doit être correcte donc les puces restent en sécurité. Le nettoyage après la soudure permet de prolonger la durée de vie de la carte.
Le type de puce modifie le fonctionnement du montage. Certaines puces sont petites et ont peu de pattes. Mais d'autres, comme les Puces BGALes puces BGA ont de nombreuses broches. Les puces BGA utilisent des billes de soudure sous la puce. Le montage des puces BGA nécessite une attention particulière et des machines plus performantes.
Prochaines étapes pour le montage des puces
Les nouvelles machines travaillent plus vite et avec plus de précision. Les soudures sans plomb aident la nature. Les outils à rayons X permettent de mieux détecter les problèmes cachés.
Les appareils électroniques deviennent de plus en plus petits et de plus en plus puissants. Le montage des puces doit donc lui aussi s'améliorer. Par exemple, les circuits imprimés pliables des appareils portables nécessitent un montage spécial pour la flexion.
Conclusion
Le montage de puces sur des circuits imprimés doit être effectué avec soin. Il faut de bons matériaux, des machines précises, la bonne chaleur et des contrôles minutieux. Lorsqu'il est bien fait, il permet de fabriquer des produits électroniques solides qui fonctionnent tous les jours.
Références
- IPC-A-610 : Acceptabilité des assemblages électroniques
IPC est un groupe mondial pour la fabrication électronique. IPC-A-610 est la règle principale pour un bon assemblage électronique. Elle indique comment souder et monter les pièces.
Site officiel du CIP : https://www.ipc.org/TOC/IPC-A-610G.pdf - Norme JEDEC pour les boîtiers de réseaux à billes
Le JEDEC établit des règles pour les semi-conducteurs. Ses normes couvrent les boîtiers de puces tels que les BGA.
Site du JEDEC : https://www.jedec.org/standards-documents/docs/jesd30 - Procédés d'assemblage de l'électronique
Livre blanc de l'IPC sur les nouvelles méthodes de fabrication de produits électroniques, le SMT, les moyens de contrôle et la soudure sans plomb.
Document IPC : https://www.ipc.org/ContentPage.aspx?pageid=Electronics-Assembly-Processes - Guide du brasage sans plomb
Guide de l'EPA sur la fabrication de produits électroniques sans plomb et le travail en toute sécurité.
Lien EPA : https://www.epa.gov/saferchoice/lead-free-soldering
FAQ
Le soudage par refusion est un processus de chauffage qui fait fondre la pâte à braser afin qu'elle forme des joints solides entre les broches de la puce et les plages du circuit imprimé.
Les machines utilisent des caméras ou des rayons X pour vérifier que les puces sont placées correctement et que les joints de soudure sont bons. Les pièces défectueuses peuvent être réparées par des ouvriers.
Les puces comme les BGA ont de petites billes de soudure sous elles et nécessitent des machines précises et du soin pour être montées correctement.
La pâte à braser maintient la puce en place avant la soudure. Elle fond sous l'effet de la chaleur pour relier les broches de la puce aux plots du circuit imprimé.
