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La fraîcheur carte de circuit imprimé assemblée est posé sur l'établi, il semble terminé et prêt à l'emploi, le dernier composant a été soudé en place et le flux émet son arôme distinct. La tentation est grande de le brancher immédiatement et de le voir prendre vie. Cependant, cela pose une question cruciale : est-il possible qu'une machine à souder puisse être utilisée dans le cadre d'un projet de recherche ? Carte PCB à utiliser immédiatement après l'assemblage ?
La réponse courte est que c'est fortement déconseillé et que la réponse est définitivement non dans tout cadre professionnel.
Sauter les étapes importantes après l'assemblage d'une carte revient à construire une voiture et à la faire sortir de la chaîne de montage sans effectuer un seul contrôle de sécurité, un seul appoint de liquide ou un seul contrôle de qualité. La carte pourrait techniquement "fonctionner" si tout était parfait. C'est un risque important qui peut conduire à une défaillance immédiate, à des problèmes de fiabilité à long terme ou même à des dommages aux pièces que vous venez d'assembler avec soin.
De l'assemblage fini à la carte électronique prête à être utilisée sur le terrain, il y a plusieurs étapes importantes à franchir. Voyons pourquoi ces étapes sont non seulement la meilleure façon de faire les choses, mais aussi nécessaires pour réussir.
Risques inconnus sur les cartes de circuits imprimés récemment assemblées
L'assemblage des pièces, qu'il soit réalisé à la main ou à l'aide d'outils de fabrication automatisée de circuits imprimés tels que les fours de refusion, laisse des traces. La plupart du temps, il s'agit de résidus de flux. Même si le flux est nécessaire pour réaliser de bons joints de soudureEn revanche, une trop grande quantité peut s'avérer néfaste. Certains types sont acides et peuvent endommager les traces, les fils des composants et les tampons au fil du temps. D'autres peuvent conduire l'électricité ou attirer la poussière et l'humidité, créant des chemins électriques qui ne sont pas censés exister et provoquant des courts-circuits ou une perte de signal.
En outre, le processus d'assemblage n'est pas parfait. De petites billes de soudure peuvent être oubliées, ce qui peut entraîner des courts-circuits. Un joint de soudure peut sembler bon, mais il peut en fait s'agir d'un joint "froid" qui ne se connecte pas bien sur le plan électrique. Il est possible qu'une pièce n'ait pas été parfaitement alignée. Il s'agit de petits problèmes qu'un simple test de mise sous tension peut ne pas révéler immédiatement, mais qui peuvent entraîner des défauts et des défaillances à l'avenir.
La phase importante de nettoyage et de contrôle
Avant d'utiliser un appareil, il faut le nettoyer et l'inspecter soigneusement.
Nettoyage : La carte doit être nettoyée pour la débarrasser de tout résidu de flux ou autre saleté. Des solvants spécialisés ou des bains de nettoyage à ultrasons sont souvent utilisés à cet effet. Une carte propre n'est pas seulement esthétique ; elle est également essentielle pour une fiabilité à long terme, car elle empêche la corrosion et les fuites électriques.
Inspection : Une fois nettoyée, la carte est soigneusement contrôlée. Il peut s'agir d'un simple examen à la loupe ou d'une inspection optique automatisée (AOI) complexe. L'AOI scanne la carte à l'aide de caméras et la compare aux fichiers de conception du circuit imprimé d'origine.
Il en ressort des problèmes tels que
des pièces manquantes ou incorrectes sur le circuit imprimé.
Mauvaise qualité du joint de soudure (par exemple, pontage ou manque de soudure).
Erreurs de polarité des composants (par exemple, une diode installée à l'envers).
Désalignement des pièces.
Cette phase d'inspection constitue la première ligne de défense, car elle permet de détecter les défauts de fabrication avant qu'ils ne causent des dommages électriques.
Tests de vérification : Fonctionne-t-il comme prévu ?
La carte passe à l'étape des tests après avoir été nettoyée et avoir passé l'inspection. Ici, les ingénieurs confirment la question fondamentale : comment les circuits imprimés fonctionnent-ils dans la pratique par rapport à leur conception théorique ? Il s'agit d'une séquence de tests qui se construisent les uns les autres plutôt que d'une étape unique.
Test en circuit (ICT) : Il s'agit souvent du premier test électrique effectué. Une machine ICT contacte des points de test intégrés dans le Disposition du circuit imprimé à l'aide de sondes volantes ou d'un montage "à base de clous". Il examine l'intégrité de l'assemblage plutôt que les performances globales de la carte. Il permet de vérifier que les pièces individuelles, telles que les résistances et les condensateurs, ont les bonnes valeurs et de détecter les circuits ouverts et les courts-circuits. C'est un outil efficace pour vérifier que le circuit imprimé a été assemblé correctement.
Le test le plus important pour déterminer si la carte est prête à être utilisée est le suivant les tests fonctionnels (FCT). L'environnement de fonctionnement prévu de la carte est reproduit lors d'un test fonctionnel. La carte doit être mise sous tension et connectée à un banc d'essai qui envoie des entrées particulières et recherche les sorties souhaitées. Le test fonctionnel consiste à envoyer un signal de "démarrage" et à confirmer que la tension appropriée est présente à l'entrée de la carte. connecteur de sortie du moteurPar exemple, s'il s'agit d'un contrôleur de moteur. Ce test répond à la question "La carte fait-elle ce qu'elle est censée faire ?
Les tests de déverminage et les contrôles environnementaux sont importants pour la fiabilité des applications. Il s'agit notamment des dispositifs utilisés dans les domaines médical et aérospatial. Un test de "burn-in" est couramment effectué pour ces types d'appareils. Le circuit imprimé assemblé est mis sous tension, souvent à des températures élevées, pendant une période prolongée (de quelques heures à quelques jours). L'objectif est d'accélérer les défaillances précoces, un phénomène connu sous le nom de "mortalité infantile". Si un composant doit tomber en panne à cause d'un défaut de fabrication, il vaut mieux qu'il tombe en panne dans un environnement d'essai contrôlé plutôt que dans les mains d'un client.
Pourquoi le fait d'ignorer ces étapes nuit à une conception efficace des circuits imprimés
Après la Fichiers Gerber sont soumis à la fabrication, le processus de conception des circuits imprimés se poursuit. La "conception pour la testabilité" (DFT) est l'une de ses composantes. Des points de test sont ajoutés à dessein, la sérigraphie est clairement étiquetée et le circuit est conçu pour être facilement diagnostiqué par les ingénieurs. Une grande partie de ce travail d'ingénierie méticuleux est réduite à néant lorsqu'une carte est mise en service à la hâte sans avoir subi les tests pour lesquels elle a été conçue.
En fin de compte, l'approche professionnelle et fiable nécessite de la patience, même s'il est naturel d'être tenté d'allumer un circuit imprimé fraîchement assemblé. Le nettoyage, l'inspection et les tests approfondis sont des procédures post-assemblage qui sont essentielles au processus de fabrication et ne sont pas des options supplémentaires. Ils garantissent que le produit fini est non seulement opérationnel lors de la première mise sous tension, mais aussi fiable et robuste pendant toute la durée de vie prévue.
FAQ
Les termes "PCB" et "Circuit Board" ont généralement la même signification dans le langage courant. Toute carte qui réunit des composants électroniques est techniquement appelée circuit imprimé. Les cartes créées à l'aide de techniques d'impression ou de gravure sont appelées PCB (Printed Circuit Boards). Presque tous les circuits imprimés utilisés aujourd'hui sont des circuits imprimés.
Le masque de soudure, une couche protectrice, lui donne sa teinte verte. Il réduit les erreurs de soudure et empêche le cuivre de s'oxyder. Le vert a été choisi en raison de la maturité des processus de production, du bon contraste pour l'inspection et de la diminution de la fatigue oculaire. Bien qu'il existe d'autres couleurs, le vert reste la plus populaire.
Ce sont les dommages et vos compétences qui en décideront. Parfois, des problèmes simples, comme un gros composant endommagé ou un joint de soudure cassé, peuvent être résolus à l'aide d'outils simples. En revanche, les problèmes complexes impliquant de petits composants SMD ou des traces multicouches requièrent généralement des outils et des connaissances spécialisés.
