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Assemblée PCB LED

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Assemblage de circuits imprimés LED : le guide ultime

Assemblée PCB LED

Aujourd'hui, nous allons en apprendre davantage sur l'assemblage de PCB LED.

Notre guide couvre tous les aspects de l'assemblage de PCB LED - des spécifications, de la nomenclature, des techniques d'assemblage et bien d'autres.

Quoi de plus?

Vous allez en apprendre davantage sur les défis, les solutions possibles et les processus d'emballage.

À la fin de ce guide, vous serez un expert du processus d'assemblage des PCB LED.

Qu'est-ce que l'assemblage de circuits imprimés LED ?

Il s'agit du processus de montage de composants électriques sur un PCB.

Selon la nature de la tâche, vous pouvez utiliser un certain nombre de méthodes et de techniques. Vous le verrez plus loin dans ce guide.

Rappelez-vous, Circuits imprimés LED sont fabriqués à partir d'un matériau en aluminium.

La base en aluminium fournit un lien entre le dissipateur thermique et le circuit intégré. Il a la capacité de résister à la chaleur.

À la fin du processus d'assemblage du PCB LED, vous aurez quelque chose comme ceci :

Assemblée PCB LED

Assemblée PCB LED

Types d'aluminium utilisés dans l'assemblage de PCB LED

Il existe trois types d'aluminium différents utilisés dans la fabrication d'un PCB LED.

a)Aluminium souple

Celui-ci est composé de charges céramiques et de résines polyimides qui offrent une meilleure isolation et flexibilité.

b) Aluminium hybride

FR4, un matériau non thermique est fusionné avec de l'aluminium métallique. Cela aide à rendre le PCB LED rigide.

Il conserve également sa caractéristique thermique. L'aluminium hybride présente certains avantages, notamment :

  • Coût de construction moins cher par rapport à l'utilisation de tous les matériaux thermoconducteurs.
  • A une meilleure dissipation de la chaleur par rapport aux produits FR-4 ?
  • N'a aucun coût pour les dissipateurs de chaleur puisqu'il ne l'a pas.

c) aluminium multicouche

Un transfert de chaleur élevé et une conductivité thermique efficace sont indispensables dans les circuits imprimés LED très complexes. Pour cette raison, l'aluminium multicouche est très pertinent pour cela.

Ils sont applicables ici car les PCB des lampes à LED consomment moins d'énergie.

De plus, ils ne contiennent pas de mercure, fonctionnent efficacement et durent plus longtemps que les autres PCB de lampes.

Application de l'assemblage de PCB LED

La technique d'assemblage de circuits imprimés LED a été appliquée dans les télécommunications, l'automobile, l'informatique et l'assemblage d'équipements médicaux.

Dans ce chapitre, examinons donc ces applications de manière plus détaillée.

· Entreprises fabriquant des équipements de télécommunications

De nombreux équipements de télécommunication sont fabriqués à l'aide de la technique d'assemblage de circuits imprimés LED.

C'est parce que l'ensemble PCB LED est monté à l'aide d'aluminium.

Cartes de circuits de télécommunication

Cartes de circuits de télécommunication

L'aluminium facilite le transfert et la dissipation de la chaleur, ce qui est une exigence de base pour ces équipements.

·Industrie automobile

Les voitures utilisent des circuits imprimés à LED en aluminium dans la fabrication de feux de freinage, de phares et de clignotants.

Industrie automobile

Le PCB LED est pertinent dans les industries automobiles car le composant en aluminium rend ces pièces durables.

· Entreprises de fabrication d'ordinateurs

L'assemblage de circuits imprimés LED est récemment devenu plus intéressant pour les sociétés informatiques. Les ordinateurs sont très sensibles à la chaleur, en particulier le bloc d'alimentation et le processeur.

Carte mère d'ordinateurCarte mère d'ordinateur

Ces pièces nécessitent un matériau qui peut facilement transférer et dissiper efficacement la chaleur, ce qui fait du PCB LED la meilleure option.

·Équipement médical

L'équipement d'examen chirurgical et médical est composé de lumières LED à haute puissance.

Ils nécessitent donc la capacité de transférer et de dissiper cette chaleur élevée, ce qui fait de l'assemblage de PCB LED la meilleure option.

Équipement de tomodensitométrieÉquipement de tomodensitométrie

Cela rend également l'équipement efficace et durable.

Nomenclature pour l'assemblage de circuits imprimés LED

Tout d'abord, parlons de la nomenclature.

Qu'est-ce que la nomenclature ?

Nomenclature (BOM) sont des données essentielles qui sont utilisées tout au long du processus d'assemblage d'un appareil électronique.

BON

 Nomenclature – Photo courtoisie : RayMing

Cela signifie une liste de tous les matériaux nécessaires pour construire une carte de circuit imprimé particulière.

La nomenclature du PCB est générée à partir de Logiciel PCB.

Ce logiciel est ancré dans son système CAO où toutes les pièces sont conçues, installées et conservées dans la bibliothèque CAO.

Une fois installé, il peut être extrait et utilisé pour différentes parties de la nomenclature.

Alors, que fait une nomenclature dans l'assemblage de circuits imprimés à LED ?

Une nomenclature bien développée illustre clairement le temps de production, le coût et les matériaux nécessaires pour traiter le produit.

En plus de ceux-ci, il montre le processus de fabrication et sa qualité une fois qu'il est produit.

Il est impératif de choisir les matériaux de vos composants avant de pouvoir développer une liste de nomenclature.

Facteurs à prendre en compte lors de l'élaboration d'une nomenclature.

1)Sélectionnez des matériaux disponibles localement ou des matériaux qui peuvent être facilement trouvés sans avoir à attendre longtemps.

Lorsque les matériaux sont exagérés, les consommateurs peuvent perdre confiance dans l'achat de vos produits.

2)Utilisez des composants durables. Cela réduira le fardeau de la révision de la conception de temps en temps.

Cela aidera également à la sélection de la nomenclature appropriée pour les PCB LED.

3)Placez tous les composants à monter sur la même couche à la surface. Cela réduit le coût de fabrication en

environ 25%.

4)Une bonne nomenclature de PCB doit comporter des commentaires, une description de chaque pièce, une désignation de chaque pièce et une empreinte. Regardons

à ce qu'ils sont.

Commentaires: Chaque pièce de PCB a des identifications particulières qui la distinguent des autres.

Par exemple, les pièces peuvent être numérotées en utilisant le numéro de fournisseur comme "27-0477-03". Cela aide à distinguer ces parties des autres même si elles peuvent sembler identiques.

Description: L'identifiant unique est décrit.

Par exemple, il pourrait être décrit comme "CAP 10Uf 20% 6.3V". Cette description permet d'éliminer toute confusion lors du montage car chaque pièce se démarquera différemment des autres.

Désignateur: Chaque pièce a son but pour lequel elle est montée sur le PCB. La différence se fait par leurs désignateurs.

Par exemple, pour le cas d'un condensateur 12uF est désigné pour "C27."

numérique: Nom d'une empreinte utilisée à partir d'une CAO. Par exemple, C27 pourrait utiliser une empreinte CAO de "CAP-1207".

Technique de montage des composants d'assemblage de circuits imprimés à LED

Il existe trois principales techniques de montage de composants de PCB LED, à savoir :

  1. À travers le trou
  2. Montage en surface
  3. COB (puce à bord)

Assemblée PCB LED

Assemblée PCB LED

Je vais vous les présenter brièvement. (Apprenez-en plus sur ces techniques dans nos autres guides)

Assemblage PCB LED traversant

Circuit imprimé LED traversant remonte aux années 1940. Il a été largement utilisé pour fabriquer de l'optoélectronique et d'autres appareils électroniques pendant plus de vingt ans.

Beaucoup de gens pensaient qu'elle serait obsolète, mais même à jour, la technique d'assemblage de circuits imprimés traversants est toujours valable en raison de certains avantages que d'autres technologies ne peuvent pas offrir.

Avantages de la technique d'assemblage traversant

À travers le trou, l'assemblage de circuits imprimés LED présente certains avantages, et c'est pourquoi certaines entreprises de fabrication d'appareils le préfèrent.

Passons donc en revue ces avantages. Ils comprennent:

  • Ses composants sont facilement interchangeables. Autrement dit, ils sont plus faciles à prototyper.
  • Ils peuvent supporter beaucoup de chaleur et sont donc durables même lorsque le produit subit des accélérations et des collisions extrêmes.
  • Ses appareils utilisent l'énergie de manière efficace et économique car il existe une bonne liaison entre la carte de circuit imprimé et les composants.
  • En raison de sa capacité à résister aux contraintes, il est utilisé pour assembler des cartes PCB pour des appareils électriques tels que des transformateurs.

Les semi-conducteurs, les connecteurs et les condensateurs électrolytiques sont également assemblés grâce à cette technique.

La technologie à trou traversant est actuellement évidente dans les lumières LED sur les panneaux d'affichage et certains stades. En outre, de nombreuses machines utilisées dans les deux industries et à la maison sont fabriquées à l'aide d'un assemblage de circuits imprimés traversants.

Le THT est pertinent ici car ces machines sont exposées à des conditions environnementales physiques difficiles. Les autres techniques d'assemblage de PCB ne peuvent supporter ces conditions.

Revers pour la technique d'assemblage traversant

Comme toute autre technologie, la technologie d'assemblage de circuits imprimés traversants présente certains inconvénients. En voici quelques uns.

  • C'est relativement cher puisqu'il faut percer des trous.
  • Il faut beaucoup plus de temps pour souder le fil à travers les trous percés.
  • La technique crée un point de soudure faible, ce qui entraîne un manque de fiabilité par rapport à la technique d'assemblage de montage en surface.

Technique d'assemblage de montage en surface

Une autre technologie utilisée dans l'assemblage de PCB LED est Technologie de montage en surface. Cette technologie a été inventée vers les années 1960.

Elle a commencé à remplacer la technique du trou traversant dans les années 1980.

Technologie de montage en surfaceTechnologie de montage en surface – Photo publiée avec l'aimable autorisation de Wikimedia

Actuellement, la plupart des entreprises de fabrication utilisent un assemblage de circuits imprimés à LED à montage en surface.

Les composants requis dans les techniques d'assemblage à montage en surface sont différents types de résistances et de condensateurs.

Certains appareils à montage en surface sont trop petits. Par conséquent, ils sont assemblés à l'aide d'un microscope et de machines de levage de composants.

Avantages

  • Des appareils de plus petite taille peuvent être assemblés en utilisant la technique.
  • Des assemblages automatisés sont possibles.
  • Il utilise les deux côtés du plateau.
  • Option rentable
  • Il a une bonne propriété thermique.
  • Peut être assemblé plus rapidement que l'assemblage PCB traversant.

Inconvénients

Il s'avère peu fiable lorsque la fixation des composants de la carte subit des contraintes mécaniques et environnementales telles qu'une chaleur élevée.

De plus, les composants ne peuvent pas être assemblés manuellement ; c'est donc parfois coûteux.

Spécifications d'assemblage de PCB LED

Il existe diverses spécifications qui doivent être respectées lors de l'utilisation d'un assemblage de PCB LED. Examinons-en quelques-uns.

Spécification d'assemblage de PCB LED

Spécification d'assemblage de PCB LED

i.Nombre de couches

Ces couches sont constituées d'aluminium et de magnésium.

Les PCB en aluminium se distinguent des autres PCB car ils ont une bonne caractéristique d'isolation et une meilleure performance des machines.

ii.Types de couches

Normalement, la couche de base est réalisée en utilisant un alliage métallique d'aluminium.

Ce substrat en alliage d'aluminium utilisé dans la fabrication de la base le rend idéal pour la technologie à trou traversant qui transfère et dissipe la chaleur.

Une couche d'isolation thermique est réalisée à l'aide d'un polymère céramique qui présente de bonnes caractéristiques de viscoélasticité.

Il est très résistant à la chaleur et protège le PCB contre la chaleur et les contraintes mécaniques.

La couche de circuit, qui est recouverte d'une feuille de cuivre pouvant aller de une à dix onces.

iii.Type de carte - simple ou en panneau

Certaines planches sont informes. Pour cette raison, des panneaux PCB LED sont utilisés. Cela réduit le temps, la production de main-d'œuvre et le temps de test.

Certains assemblages de PCB LED sont effectués sur une seule carte tandis que d'autres sont effectués sur des panneaux.

·Planche d'une seule pièce

Cela a une ou deux couches. Il est fabriqué à partir d'une carte FR-4 normale. Son épaisseur peut, par exemple, être de 0.4 mm, 0.6 mm et 1.0 mm et ainsi de suite.

·Panneau de distribution

Le panneau PCB LED produit beaucoup de chaleur et ne peut pas se refroidir traditionnellement. Pour cette raison, l'aluminium est utilisé comme matériau métallique de base pour la fabrication du panneau de vitre.

iv.Le nombre de PCB flexibles

Les PCB flexibles ont un ou deux côtés. Il peut s'agir d'un circuit imprimé à une ou plusieurs couches. Les dispositifs souhaités pour fonctionner à grande vitesse sont idéaux pour les PCB flexibles multicouches.

Malheureusement, ces appareils perdent leur flexibilité.

v. Dimensions

Les entreprises de fabrication comme Twisted Trace fournissent à la fois une taille de carte minimale et maximale. Par exemple, regardez les dimensions illustrées dans le tableau ci-dessous.

Nombre de couchesLa taille maximaleTaille minimum
couches 1-259''x50''    0.2''x0.2.''
couches 4-632''x28''    0.4''x0.4.''
couches 8-2030''x24''    0.4''x0.4.''

La dimension d'un PCB est critique. En effet, le coût de fabrication dépend de la taille et de la disposition de la carte.

Considérations pour le choix de la taille du conseil
  • La surface disponible doit être inférieure à la taille de la carte
  • Une valeur de tolérance doit être maintenue pendant le processus de fabrication d'un PCB.
  • Le type de fermeture est également très important.

 vi.Matériel de base

Un ingénieur peut spécifier la nature du circuit. Il peut également spécifier le matériau de revêtement PCB, la taille du PCB et une variété d'autres spécifications qui peuvent également être incluses.

La base du circuit imprimé est composée de différents matériaux. Par conséquent, voyons ces matériaux qui sont utilisés pour fabriquer une base de la carte PCB LED.

Les matériaux couramment utilisés sont :
  • Le FR-4 et l'époxy-FR-4 sont de très mauvais conducteurs de chaleur et ne durent donc pas longtemps même s'ils sont économiques.
  • Le noyau métallique est également un matériau utilisé à la base du PCB LED.

Ce n'est pas comme les matériaux époxydes car ses PCB sont très efficaces tout comme ses applications. En outre, il est plus utile dans les appareils utilisés pour les transferts de chaleur.

Une base à noyau métallique est constituée d'aluminium métallique recouvert d'une couche de cuivre.

Ces deux métaux (aluminium et cuivre) permettent au circuit imprimé de résister et de conduire la chaleur.

Le choix d'un matériau de base sélectionné dépend de si l'entreprise de fabrication a besoin d'un appareil avec des qualités thermiques ou non.

Fr-4 est destiné aux appareils à faible température tandis que Metal-core est destiné aux appareils à hautes qualités thermiques.

vii. Espacement minimal

L'espace entre les composants du PCB LED doit être égal à sa hauteur.

Par exemple, un composant de 0.04 pouce doit être 0.04 pouce plus proche du composant suivant.

Cet espacement facilite l'inspection des points de soudure et des autres composants PCB.

La technologie de montage en surface utilise la largeur d'espace minimale de 0.006 pouce.

C'est parce que certains des appareils de SMT sont de plus petite taille.

viii.Taille du trou

Le diamètre du trou est l'un des aspects à prendre en compte lorsque vous souhaitez fabriquer une carte de circuit imprimé.

Le rapport entre l'épaisseur de la planche et le diamètre du trou percé est très important. Ce rapport est appelé rapport d'aspect PCB.

Dans un rapport d'aspect de 3:1, l'épaisseur d'un PCB est de 24 mils et le diamètre du trou percé devient de 8 mils. Les tailles de planche comprises entre 8 mils et 10 mils peuvent avoir un diamètre de trou minimum de 6 mils.

ix. Masque de soudure

Il est également connu sous le nom de revêtement d'arrêt de soudure. Il forme une fine couche qui recouvre le cuivre. Il est utilisé pour rendre le PCB fiable et pour qu'un PCB ait des performances élevées.

Le matériau utilisé pour fabriquer le masque de soudure est de la résine. Il résiste à l'humidité, à la température, à l'isolation et à la soudure. C'est aussi esthétique.

La couleur connue des PCB est généralement verte. Cette couleur à l'huile verte d'une couche d'arrêt de soudure est appliquée sur la carte au-dessus de la couche de cuivre.

Cependant, les masques de soudure peuvent être de différentes couleurs : noir, blanc et rouge, bleu, jaune entre autres couleurs comme indiqué ci-dessous.

Masque de soudure sur PCB

Masque de soudure sur PCB

La différence de couleur d'un masque de soudure est déterminée par différentes exigences, notamment :

Certaines entreprises de fabrication produisent généralement des PCB qui ont des masques de soudure rouges pour leurs nouveaux produits.

La principale raison ici est de distinguer facilement ces nouveaux produits de ceux produits en série.

Le masque de soudure noir est préféré lorsque le fabricant souhaite que le produit final ressemble au masque de soudure.

Ceci est particulièrement très important lorsque la carte de circuit imprimé du produit final est censée être exposée partiellement ou entièrement.

Lorsque vous souhaitez appliquer un masque de soudure, vous devez vous assurer que le circuit imprimé est propre et exempt d'oxydation.

Le nettoyage du circuit imprimé se fait à l'aide d'oxyde d'aluminium. Séchez-le avant d'appliquer le masque de soudure.

Passons en revue certaines fonctions du masque de soudure sur le circuit imprimé.

Le masque de soudure empêche les ponts de soudure d'atteindre les zones couvertes sur une carte de circuit imprimé.

Il empêche les traces de cuivre de se connecter avec la pâte à souder. Lorsque le cuivre et la soudure entrent en contact, il y a généralement des courts-circuits qui se développent.

Cela compromet la fiabilité et les performances d'un appareil.

Il peut empêcher les traces de cuivre de s'oxyder, de se corroder et de se salir.

x.Sérigraphie

Il s'agit d'une œuvre d'art réalisée à l'aide d'une encre formulée qui sert à l'identification.

Les informations contenues sur la sérigraphie incluent les paramètres des commutateurs et un logo de la société de fabrication de l'appareil.

Il affiche également les identifiants des composants utilisés sur la carte, les points de test et les numéros des différentes versions.

Au début de l'innovation, la sérigraphie était réalisée à l'aide d'un pochoir.

Mais à mesure que la technologie progresse, il y a eu de nouveaux développements en termes de sérigraphie appliquée sur une carte de circuit imprimé.

La couleur formulée que certaines entreprises utilisent en sérigraphie peut être blanche ou noire.

Les jets d'encre sont directement utilisés pour créer l'image à partir des données numériques contenues sur le circuit imprimé.

De petites gouttelettes d'encre sont ensuite pulvérisées sur le panneau de l'image.

Vous pouvez avoir une autre image d'information sur le côté opposé du tableau. Dans ce cas, le réservoir d'encre doit être séché et la pulvérisation répétée.

Ce processus prend idéalement moins de dix minutes.

Méthodes de sérigraphie
  • La sérigraphie manuelle est possible lorsque la largeur des lignes est supérieure à 7 mils, et elle doit avoir une tolérance enregistrée de 5 mils. Lorsque la largeur de ligne de l'image est supérieure à 4 mm, Liquid Photo Image est pertinent.
  • Parfois, l'impression directe de légende devient utile notamment lorsque l'on souhaite travailler sur des circuits imprimés complexes.

La sérigraphie n'est pas seulement utilisée lors de la fabrication, mais également comme l'une des étapes importantes du processus d'assemblage des PCB.

La sérigraphie est utilisée pour placer avec précision les composants suivants sur le circuit imprimé :

  • Indicateurs de référence destinés à identifier les composants de la nomenclature.
  • Un indicateur pin1 qui illustre comment toutes les broches sont censées se connecter au tampon d'empreinte.
  • Indicateur de polarité fournissant des informations sur les composants qui ont été polarisés.
  • Contour de composant qui sert à indiquer l'emplacement du placement des composants.

Un contour de composant peut faire défaut, surtout si les coussinets sont de plus petite taille. Mais il doit y avoir une manière systématique de montrer comment ces composants doivent être placés.

Un placement incorrect des composants affecte le fonctionnement d'un appareil.

Voyons maintenant les raisons pour lesquelles la sérigraphie est un problème si important dans un PCB LED.

  • Il dirige un technicien sur l'endroit où les mesures doivent être prises pendant le processus de test.
  • De plus, il est utilisé pour vérifier le fonctionnement de l'appareil et savoir si l'appareil présente des défauts.
Facteurs à prendre en compte lors de la conception de la sérigraphie.
  • Les sous-traitants disposent d'un savoir-faire technique sur les polices qui sont visibles lorsqu'elles sont imprimées sur une carte de circuit imprimé. Il est conseillé aux techniciens de l'entreprise d'utiliser les normes recommandées.
  • Suivez strictement les directives de dégagement et de dimension qui ont été données par le fabricant de l'entrepreneur.

C'est une bonne chose car cela empêchera les matériaux sérigraphiés d'être recouverts par d'autres composants de la carte.

Lorsqu'ils ne sont pas couverts, ils deviennent plus visibles pour les techniciens.

xi.Doigts d'or

Les doigts d'or sont les connecteurs au bord d'un PCB. Il ressemble à un doigt, d'où le nom.

C'est un type de finition de surface qui fournit une surface plane.

Circuit imprimé doigt d'or

PCB doigt d'or

Une surface plane est très utile car elle offre la capacité de résister à toute déchirure ou usure résultant d'une répétition d'insertions.

Un doigt d'or peut être utilisé avec d'autres traitements de surface.

Il est normalement appliqué aux zones de PCB qui sont plus susceptibles de se déchirer et de s'user. Par exemple, le connecteur de bord et les claviers.

Quelles sont les spécifications d'un doigt en or ?

  • La distance entre le doigt d'or et le contour doit être de 1.0 mm
  • Le PCB doit avoir une épaisseur de 1.0 mm ou plus
  • Il doit y avoir une distance d'au moins 30 mm entre les doigts en or

xii.Raidisseurs

Flex PCB nécessite parfois une certaine rigidité dans certaines parties de la carte.

C'est là que les raidisseurs seront utiles pour supporter certains composants sur la carte de circuit imprimé.

Certains raidisseurs sont constitués de matériau FR4. L'épaisseur du raidisseur varie généralement de 0.008'' à 0.59''. Plus le raidisseur est épais, plus il fournit de support aux composants PCB.

Quand les raidisseurs sont-ils pertinents pour l'assemblage de PCB ?

  • Les composants de la carte sont proches les uns des autres, dans une zone dynamique ou flexible.
  • La taille des composants de la carte est susceptible de provoquer des contraintes sur le flex.
  • Un plus grand nombre de plots de montage en surface rend la planéité critique.
  • Lorsqu'ils sont destinés à réduire les contraintes des composants de la carte.

xiii.Finition de surface

Celui-ci doit également être conçu sur un PCB. Le choix d'une bonne finition de surface est très important car c'est la finition de surface qui protège le cuivre de la corrosion.

La finition de surface donne au PCB la possibilité de souder ses composants directement sur la carte.

Maintenant, je veux que nous décrivions les facteurs qui influencent le choix d'un finition de surface pour PCB.

  • Coût de l'impact environnemental que le matériau de finition de surface aura
  • Durée pendant laquelle vous voulez que l'appareil dure
  • Volume que vous êtes censé produire
  • Composants que vous avez l'intention de monter sur le PCB

Finition de surface de l'assemblage PCB LED

Finition de surface de l'assemblage PCB LED

La finition de surface existe dans de nombreux types. Dans notre prochain processus d'apprentissage, je veux que nous passions en revue les différents types de finition de surface.

Types de finition de surface
·Mise à niveau de l'air de soudure à chaud

C'est la finition de surface de PCB la moins chère. Le PCB est plongé dans de la soudure fondue puis nivelé à l'aide d'une lame à air chaud.

Il fonctionne bien dans les circuits imprimés traversants ou dans les composants technologiques de montage en surface plus grands.

Le nivellement par soudage à l'air chaud n'est pas idéal pour les petits composants car la surface n'est pas complètement nivelée.

Certains des avantages du nivellement à air chaud sont :

  • Fournit une bonne soudabilité
  • Moins chèr
  • Idéal pour le traitement à grande échelle de PCB

Inconvénients

  • Une différence de niveau entre les petits et les grands pads existe
  • Il ne peut pas être utilisé dans le traitement de petits composants Le pontage doit être effectué sur des pas fins
  • Ce n'est pas bon pour les produits HDI.
·Immersion dans la finition de surface en étain

Ici, un métal plat est immergé dans des traces de cuivre. Il peut être utilisé lors du traitement de petits composants sur un PCB.

L'étain est utilisé parce qu'il est bon marché même si un circuit imprimé immergé dans l'étain se ternit. Lorsqu'il s'est terni, il ne peut pas produire de bons points de soudure.

Pour cette raison, un PCB immergé dans la finition de surface doit être utilisé avec trente jours.

Les avantages comprennent:

  • Produire une bonne surface plane de même niveau
  • Idéal pour les petits pas ou les petits composants PCB
  • Relativement peu cher
  • Fournit une bonne surface de soudure même après avoir subi de nombreuses excursions de chaleur.

Inconvénients de la surface immergée Finition

  • Sa manipulation nécessite des gants
  • Il n'est pas convivial de souder un masque
  • Le masque de soudure qui se décolle facilement ne peut pas être utilisé.
· Nivellement de soudure à air chaud sans plomb

Au lieu d'utiliser de l'étain-plomb, il utilise de l'étain-cuivre ou de l'étain-nickel. Pour cette raison, il est rentable.

Certains des avantages du type de finition de surface ci-dessus.

  • Pas cher à produire
  • Produit des points de soudure parfaits
  • Autoriser le traitement de grands pads
  • A la capacité de gérer de nombreuses excursions de chaleur.

Voyons quelques-uns des inconvénients du nivellement de soudure à air chaud sans plomb :

  • Il y a une différence d'épaisseur à la surface de la planche entre les petits et les grands patins. Cela l'empêche d'être utilisé pour traiter de petits composants.
  • Il a une température de traitement élevée
  • Le pontage doit se faire sur des pentes fines
Finition de surface argentée par immersion

L'argent produit une bonne finition de surface car lorsqu'un PCB y est immergé, il ne réagit pas comme l'étain. Mais s'il est exposé à l'air, il se ternit également.

Par conséquent, il doit être stocké dans un emballage anti-ternissement. Lorsqu'il est stocké conformément aux recommandations, il peut être utilisé pour le soudage dans les douze mois.

La finition de surface en argent par immersion présente certains avantages comme suit

  • Produit une surface complètement plane, idéale pour le montage de petits composants PCB.
  • Relativement moins cher
  • Peut être retravaillé

Inconvénients de la finition de surface en argent Immersion

  • Il est très sensible à la manipulation. L'emballage spécial qui l'empêche de ternir augmente son coût de production.
  • Le masque qui se décolle ne peut pas être utilisé lorsque vous choisissez d'utiliser une finition de surface en argent immergé.
· Finition de surface dorée par immersion au nickel sans électrolyte

Pour ce type de finition de surface, la surface est constituée de nickel qui est recouvert d'une fine couche d'or.

Cette surface est dure et dure plus longtemps que les autres types de finitions de surface.

Pour cette raison, c'est le type de finition de surface le plus cher.

Avantages de la finition de surface en or par immersion au nickel sans électrolyte

  • La finition de surface est plate, ce qui la rend pertinente pour le montage de petits composants sur PCB.
  • Il est lié avec des fils, ce qui le rend solide et durable.

Inconvénients

  • Un type de finition de surface coûteux
  • Pas amical pour souder le masque

Processus d'assemblage de PCB LED

Pour que nous ayons un processus d'assemblage de PCB LED réussi, ses fonctions doivent être définies. L'exigence de conformité est définie pour réduire l'effet lorsque les composants sont sélectionnés.

La nomenclature est ensuite générée à partir des informations installées sur le PCB.

La largeur et le routage sont ensuite définis en tenant compte de la tension, de la mise à la terre et du bruit, entre autres composants.

Processus d'assemblage de PCB LED

Processus d'assemblage de PCB LED

Toutes ces informations sont utilisées pour assembler des composants qui sont identifiés du MOB au PCB.

Après cela, l'acheminement des pistes est déterminé vers chaque composant, en fonction de la taille, de la forme de la carte de circuit imprimé et de l'emplacement des connecteurs.

Méthodes d'assemblage de PCB LED

Nous avons deux méthodes, à savoir l'assemblage de PCB LED manuel et automatisé

Assemblage manuel du PCB LED

Le technicien place soigneusement les composants LED sur le circuit imprimé. Dans ce cas, il utilise un outil spécialisé pour faire l'assemblage.

Assemblée PCB

Assemblée PCB

L'inconvénient de ce procédé d'assemblage est qu'il est long et fastidieux. Par conséquent, cela ralentit le processus de production.

Assemblage automatisé de PCB LED

Principalement utilisé dans la technologie de montage en surface.

La pression du vide et une buse précise sont utilisées pour sélectionner et placer rapidement et efficacement de nombreux composants LED sur la carte.

Assemblage de PCB automatiséAssemblage de PCB automatisé

Étapes du processus pick-and-place utilisé dans un assemblage automatisé de PCB LED

Nous avons différentes étapes impliquées dans un processus de sélection et de placement.

Ce sont les processus.

  • La buse Picking-Vacuum retire les composants d'un plateau.
  • Maintien- la machine détecte le bon alignement des composants et les tient prêts à les déplacer vers le circuit imprimé.
  • Transport-Ce processus implique le déplacement des composants de leur emplacement à la carte de circuit imprimé pour l'assemblage.
  • Placement-Il s'agit du processus d'abaissement des composants sur leurs emplacements respectifs sur le circuit imprimé.
  • Release- Nozzle libère les composants dans leurs emplacements désignés sur la carte. Il les libère et entame un nouveau processus de pick-and-place.

Notez que l'incapacité d'une buse à sélectionner et placer entraîne un défaut d'assemblage. Cela peut augmenter le coût de production.

Un concept automatisé de processus d'assemblage de circuits imprimés LED à montage en surface

Une fois qu'il a été mis en place, c'est très simple. Il comporte cinq processus qui comprennent :

  • Produire un PCB avec des points de soudure des deux côtés des circuits imprimés.
  • La machine de sérigraphie déposera ensuite des soudures sur les plots qui unissent les composants à la carte.
  • Prélèvement de composants et placement de ceux-ci sur des points de soudure par une machine pick-and-place.
  • Le four de refusion casse ensuite le PCB à une température permettant de durcir la soudure à son état final sans avoir à endommager les composants.
  • L'inspection du PCB est ensuite effectuée à l'aide d'une machine d'inspection optique automatisée.
  • Les composants défectueux sont retirés réparés.

Fabrication de PCB LED

Le PCB LED est fabriqué en utilisant de l'aluminium comme métal de base. Cet aluminium possède une fine couche de cuivre qui conduit la chaleur.

La fabrication consiste à souder des composants sur un PCB LED.

Au cours du processus de fabrication, ces composants sont connectés électriquement et serrés mécaniquement sur le circuit imprimé.

Conception et mise en page de PCB

 Conception et disposition des circuits imprimés LED

Initialement, la fabrication se faisait manuellement mais cela ralentissait le rendement de la production.

Actuellement, un logiciel de CAO automatisé est utilisé pour fabriquer des PCB LED.

Ce logiciel fait la mise en page qui est utilisée à plusieurs reprises pour produire des PCB LED en grand nombre en très peu de temps.

Les appareils fabriqués à partir de PCB LED automatisés sont bon marché et efficaces.

Test de PCB LED

Le test du PCB LED peut être effectué à l'aide d'une machine optique automatisée. Cependant, il existe d'autres machines que nous allons examiner plus loin dans ce guide.

PCB de testPCB de test

Cette machine vérifie s'il y a des erreurs qui ont été commises lors de l'assemblage du PCB LED. Il inspecte spécifiquement la qualité des joints de soudure et d'autres composants de la carte.

Dans la plupart des cas, le mouvement se produit pendant le processus de refusion. Cela se traduit par des raccourcis, une mauvaise qualité de connexion ou même complètement, une absence de connexion.

Lorsqu'un composant est égaré, il peut se connecter à la carte de circuit imprimé à laquelle il n'est pas censé se connecter. Pour identifier ces erreurs, une inspection doit être effectuée.

Il existe trois manières principales d'effectuer un test sur PCB LED comme indiqué ci-dessous

  • Vérification manuelle
  • Inspection optique automatisée
  • Inspection automatisée aux rayons X.

Défis du processus d'assemblage de PCB LED

LED PCB a les défis suivants :

Assemblage de circuits imprimés LED

Assemblée PCB LED

Remplacement des composants vulnérables.

Lorsque des appareils électroniques sont utilisés, certaines pièces s'usent et se déchirent. Ces pièces qui s'usent ou se déchirent nécessitent une réparation ou un remplacement.

La soudure des composants doit être faite même si elle prend du temps.

Solution

Il est recommandé d'ajouter des bases aux composants vulnérables.

Une autre solution est que les connexions peuvent être réalisées à l'aide de fiches ou de rangées d'insertion.

Amélioration du pad off et de la couche de soudure off

Lorsque le PCB est entretenu, le démontage ou le soudage ne peut être évité.

Les anciens circuits imprimés développent toujours une pastille ou une couche de soudure sur la paroi du trou de la plaque lorsque les composants sont démontés du circuit imprimé.

Solution

Un pad à proximité sur le même itinéraire peut être connecté via une ligne courte. Cela dépend de la distance et de la quantité de courant qu'il peut contenir.

Pour les courtes distances, nous pouvons utiliser des broches coupées pour la soudure.

La couche de soudure s'accompagne du démontage des PCB. Il est suggéré que les trous des pastilles soient entre 0.3 et 0.5 mm plus grands que les broches pendant le processus de conception.

Les broches des composants neufs sont installées auparavant en enrobage avec une couche d'étain à souder un peu plus épaisse.

Ensuite, les couches d'étain de soudure sur les broches sont soudées aux pastilles du circuit imprimé.

Résistance à la protection de tension de la LED de redressement de puissance multicanal.

Les explosions de courte durée se produisent généralement en raison du problème de tension de résistance des PCB LED. Cela peut entraîner la destruction de l'ensemble de l'appareil.

Solution

Les capacités anti-interférences du CPU doivent être augmentées et installées.

La source d'interférence doit également être réduite.

Par exemple, une capacité anti-interférence avec des amplificateurs pilotés par relais peut être installée.

Emballage PCB LED après assemblage

L'emballage permet aux fils externes d'être reliés aux puces LED à électrolyte. Cela aide à protéger les puces et à améliorer la luminescence des lumières LED.

PCB d'emballage

PCB d'emballage

L'emballage du PCB LED favorise le fonctionnement normal des puces à diodes. Il s'assure également que la lumière de visibilité est parfaitement exportée.

Machine pour l'emballage de PCB LED

La machine solide de précision Cristal est utilisée pour emballer les dispositifs PCB à montage en surface.

Pour que la luminescence ne soit pas compromise, les puces LED doivent être bien placées dans le boîtier.

Si vous ne les placez pas correctement, la lumière LED ne se reflète pas complètement à partir d'une coupelle réfléchissante. Cela interfère avec la luminosité de la LED.

Types d'emballages LED

  • Lampe-LED
  • Dispositif de montage en surface-LED
  • LED latérale
  • LED supérieure
  • LED haute puissance
  • LED à puce rabattable

Conclusions

L'assemblage de PCB LED est très crucial dans le développement industriel actuel. De nombreux appareils électriques sont en cours d'innovation et les anciens sont améliorés.

Les PCB LED sont utiles car ils sont fabriqués à partir de matériaux capables de transférer et de dissiper la chaleur. Cette caractéristique augmente la durabilité de l'appareil.

La technologie récente permet également une production de masse.

Étant donné que les consommateurs préfèrent les appareils durables, légers et efficaces, la technique d'assemblage des PCB LED est très pertinente dans le monde actuel.