Méthodes de brasage des boîtiers de puces PCB et procédés

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Méthodes de brasage des boîtiers de puces PCB et procédés

Le brasage est un élément essentiel de l'emballage d'une puce de circuit imprimé. Les processus de brasage font appel à une combinaison de techniques, notamment l'IR focalisé, la convection et l'IR non focalisé. Chaque méthode implique un chauffage progressif de l'emballage, suivi d'un refroidissement de l'ensemble.

Procédé de soudure

Le brasage est le processus qui consiste à assembler des billes de soudure et d'autres matériaux de soudure aux boîtiers de puces de PCB. Ce processus est réalisé à l'aide de deux types de méthodes. La méthode de convection et le processus de refusion. Le premier type implique un processus de chauffage à l'aide d'un flux qui forme un liquide. Dans les deux cas, la température maximale est contrôlée. Toutefois, le processus de refusion doit être exécuté avec suffisamment de précautions pour éviter la formation de joints de soudure fragiles.

En fonction des composants utilisés dans le circuit imprimé, le processus de brasage peut être doux ou dur. Le type de fer à souder utilisé doit être adapté au type de composants. Le processus doit être réalisé par un fournisseur de services d'assemblage et de fabrication de PCB qui a une grande expérience des PCB et connaît la manière exacte de mettre en œuvre chaque processus.

Dimensions des pastilles de soudure

Les dimensions des pastilles de soudure sur un boîtier de circuit imprimé sont essentielles pour garantir l'optimisation des performances du composant. C'est particulièrement vrai dans le domaine des hautes fréquences, où les techniques de placement et de brasage des composants peuvent ne pas être aussi précises qu'il le faudrait. La norme IPC-SM-782 est un document de référence précieux pour optimiser le placement et le brasage des composants. Toutefois, le respect aveugle des exigences du document peut entraîner des performances sous-optimales à haute fréquence ou des problèmes de haute tension. Afin d'éviter ces problèmes, PCBA123 recommande d'utiliser des patins de soudure de petite taille et sur une seule rangée.

Outre la taille des pastilles, d'autres facteurs tels que l'emplacement et l'alignement des composants sont également importants. L'utilisation de pastilles de taille incorrecte peut entraîner des problèmes électriques et limiter les possibilités de fabrication de la carte. Il est donc important de respecter les tailles et formes de pastilles recommandées par l'industrie.

Fluxing

Le fluxage est un élément important du processus de brasage. Il élimine les impuretés métalliques et les oxydes de la surface de brasage afin de présenter une surface propre pour des joints de brasage de haute intégrité. Les résidus de flux sont éliminés lors d'une dernière étape de nettoyage, qui dépend du type de flux utilisé.

Il existe de nombreux flux différents utilisés pour le processus de brasage. Ils vont de la résine à la colophane. Chacun d'entre eux a une fonction différente et est classé en fonction de son niveau d'activité. Le niveau d'activité de la solution de flux est généralement indiqué comme suit : L (faible activité ou sans halogénure), M (activité moyenne, 0 à 2% d'halogénure) ou H (activité élevée, jusqu'à 3% d'halogénure).

L'un des défauts les plus courants est la présence de billes de soudure au milieu de la puce. Une solution courante à ce problème consiste à modifier la conception du pochoir. D'autres méthodes consistent à utiliser de l'azote pendant le processus de brasage. Cela empêche la soudure de se vaporiser, ce qui permet à la pâte de former une liaison supérieure. Enfin, une étape de lavage permet d'éliminer les grains et les résidus chimiques de la carte.

L'inspection

Il existe différents types d'outils d'essai qui peuvent être utilisés pour inspecter les boîtiers de circuits imprimés. Certains d'entre eux incluent les tests en circuit, qui utilisent des sondes connectées à différents points de test sur le circuit imprimé. Ces sondes peuvent détecter une mauvaise soudure ou des défaillances de composants. Elles peuvent également mesurer les niveaux de tension et la résistance.

Une mauvaise soudure peut entraîner des problèmes au niveau des circuits de la carte de circuit imprimé. Les circuits ouverts se produisent lorsque la soudure n'atteint pas correctement les pastilles ou lorsque la soudure remonte à la surface du composant. Dans ce cas, les connexions ne sont pas complètes et les composants ne fonctionnent pas correctement. Souvent, ce problème peut être évité en nettoyant soigneusement les trous et en veillant à ce que la soudure en fusion recouvre uniformément les fils. Dans le cas contraire, une couverture excessive ou incomplète de la soudure peut entraîner le mouillage des fils ou l'absence de mouillage. Pour éviter la formation de rosée, il convient d'utiliser une soudure de haute qualité et un équipement d'assemblage de qualité.

L'inspection optique automatisée (AOI) est un autre moyen courant de détecter les défauts sur les circuits imprimés. Cette technologie utilise des caméras pour prendre des photos HD du circuit imprimé. Elle compare ensuite ces images avec des paramètres préprogrammés afin d'identifier l'état des défauts des composants. Si un défaut est détecté, la machine le marque en conséquence. L'équipement AOI est généralement convivial, avec des opérations et une programmation simples. Cependant, l'AOI peut ne pas être utile pour les inspections structurelles ou pour les circuits imprimés comportant un grand nombre de composants.

Rectification

Les processus de brasage utilisés dans la fabrication de produits électroniques doivent respecter certaines normes et lignes directrices. En général, un masque de soudure doit avoir une épaisseur d'au moins 75% pour garantir la fiabilité des joints de soudure. Les pâtes à braser doivent être appliquées directement sur les circuits imprimés, et non par sérigraphie. Il est préférable d'utiliser un pochoir et un gabarit adaptés à un type de boîtier particulier. Ces pochoirs utilisent une raclette métallique pour appliquer la pâte à braser sur la surface du boîtier.

L'utilisation d'un procédé de brasage à la vague au lieu de la méthode traditionnelle de pulvérisation de flux présente plusieurs avantages. Le procédé de soudure à la vague utilise un procédé mécanique de soudure à la vague pour faire adhérer les pièces aux circuits imprimés avec une grande stabilité. Cette méthode est plus coûteuse, mais elle permet de fixer les composants électroniques de manière sûre et fiable.

Introduction à l'assemblage CMS simple face et double face

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Introduction sur l'assemblage CMS simple face et double face

Les assemblages CMS simple face et double face diffèrent en termes de densité de composants. Les assemblages SMT simple face ont une densité plus élevée que les assemblages SMT double face et nécessitent une plus grande quantité de chaleur pour être traités. La plupart des assembleurs traitent d'abord la face la plus dense. Cela minimise le risque de chute des composants au cours du processus de chauffage. Les deux côtés du processus d'assemblage par refusion nécessitent l'ajout d'un adhésif SMT pour maintenir les composants en place pendant l'opération de chauffage.

PCB FR4

Les circuits imprimés à une face sont les plus courants. Dans un circuit imprimé simple face, tous les composants sont situés sur une face du circuit et l'assemblage n'est nécessaire que sur cette face. Les circuits imprimés double face comportent des traces sur les deux faces, ce qui réduit leur encombrement. Les cartes double face offrent également une meilleure dissipation de la chaleur. Le processus de fabrication des circuits imprimés double face est différent de celui des circuits imprimés simple face. Au cours du processus double face, le cuivre est retiré de la carte double face, puis réinséré après un processus de gravure.

Les circuits imprimés à une face sont également plus faciles à fabriquer et moins coûteux. La fabrication d'un circuit imprimé simple face comprend plusieurs étapes, notamment la découpe, le perçage de trous, le traitement du circuit, la résistance à la soudure et l'impression de texte. Les circuits imprimés simple face font également l'objet de mesures électriques, d'un traitement de surface et d'une inspection sur place.

Panneau PI recouvert de cuivre

Le processus d'assemblage des cartes PI plaquées cuivre simple face et double face implique l'utilisation d'un film de couverture en polyimide pour laminer le cuivre sur une face de la carte de circuit imprimé. La carte plaquée cuivre est ensuite pressée en position par une colle adhésive qui s'ouvre à un endroit spécifique. Ensuite, la carte revêtue de cuivre est modelée avec une résistance anti-soudure et le trou de guidage de la pièce est poinçonné.

Un circuit imprimé flexible simple face est composé d'une carte PI recouverte de cuivre avec une couche conductrice, généralement une feuille de cuivre laminée. Ce circuit flexible est recouvert d'un film protecteur une fois le circuit terminé. Un circuit imprimé flexible simple face peut être fabriqué avec ou sans couche de recouvrement, qui agit comme une barrière protectrice pour protéger le circuit. Les circuits imprimés simple face ne comportent qu'une seule couche de conducteurs, c'est pourquoi ils sont souvent utilisés dans les produits portables.

FR4

Le FR4 est une qualité de résine époxy couramment utilisée dans la fabrication des circuits imprimés. Ce matériau offre une excellente résistance à la chaleur et aux flammes. Le matériau FR4 a une température de transition vitreuse élevée, ce qui est essentiel pour les applications à grande vitesse. Ses propriétés mécaniques comprennent la résistance à la traction et au cisaillement. La stabilité dimensionnelle est testée pour s'assurer que le matériau ne change pas de forme ou ne perd pas sa résistance dans divers environnements de travail.

Les cartes multicouches FR4 à une ou deux faces sont constituées d'un noyau isolant FR4 et d'une fine couche de cuivre sur la face inférieure. Au cours de la fabrication, les composants à trous traversants sont montés sur la face du substrat réservée aux composants, les fils passant par des pistes ou des pastilles de cuivre sur la face inférieure. En revanche, les composants montés en surface sont montés directement sur la face à souder. Bien qu'ils soient très similaires en termes de structure et de construction, la principale différence réside dans l'emplacement des conducteurs.

FR6

L'assemblage par technologie de montage en surface (SMT) est un moyen efficace de fixer des composants électroniques sur des cartes de circuits imprimés sans qu'il soit nécessaire de les percer. Ce type de technologie convient aussi bien aux composants avec ou sans plomb. Avec la technique SMT double face, le circuit imprimé (PCB) comporte deux couches conductrices, l'une sur le dessus et l'autre sur le dessous. Le cuivre qui recouvre les deux faces du circuit agit comme un matériau conducteur de courant et facilite la fixation des composants sur le circuit imprimé.

Pour les panneaux simple face, il est facile d'utiliser de simples piliers de soutien. Pour les panneaux double face, un support supplémentaire est nécessaire. L'espace libre autour du panneau doit être d'au moins 10 mm.

FR8

Le processus d'assemblage du FR8 simple face et double smt est similaire au processus d'assemblage général, à quelques différences près. Les deux processus utilisent de la colle et de la pâte à braser. Ils sont suivis d'un nettoyage, d'une inspection et d'un test. Le produit fini doit répondre aux spécifications indiquées par le concepteur.

Les cartes à simple face sont plus courantes et ont un encombrement plus faible. Toutefois, les cartes double face réduisent l'encombrement et maximisent la dissipation de la chaleur. Au cours du processus de gravure, le cuivre est retiré de la face double. Il est réinséré après le processus.

Comment réaliser un modèle de calcul de l'impédance d'un circuit imprimé ?

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Comment réaliser un modèle de calcul de l'impédance d'un circuit imprimé ?

Using a Smith chart

The Smith chart is a useful tool when you want to determine the impedance of a circuit. It is a visual representation of the complex resistance versus frequency of an electrical circuit. It also shows the locus of impedance versus frequency, which is necessary for stability analysis and oscillation avoidance. Many PCs have the ability to display impedance values numerically, but the Smith chart helps you visualize the possibilities.

The Smith chart can be used to evaluate the signal path between a PC board’s contact pads and an electronic device. This device may be an IC, a transistor, or a passive component. It can also contain internal circuitry. By using this chart, you can determine the impedance of a circuit board and use it to design an electrical circuit.

The Smith chart can be used to identify the different types of impedance models encountered in pcb design. It has three shapes: bounded, unbounded, and inverted. A point in the center of a Smith chart represents an unbounded impedance model, whereas a point on the outer circle represents an inverted impedance model.

By using a Smith chart to calculate impedance, you can easily match the source and destination impedances. You can then calculate the size of your matching network. The size of the matching network depends on the amount of shift required between the source and the destination impedance. In addition, the series and parallel L and C values shift a point along the constant resistance and reactance curves. If the resistance decreases, you can add more R values to the end of the line.

Using a 3D field solver

PCB impedance calculation is a necessary step during the PCB design process. It involves calculating the transmission line or trace impedance on the PCB based on the design configuration. If the PCB is complex or contains multiple layers, the use of a 3D field solver can yield the most accurate impedance calculation.

Impedance calculation models usually assume that the cross-section is rectangular and that the current is perfectly returned. However, real cross-sections may be polygonal and can even cross gaps in the reference layer. This can cause significant distortions on the signals, especially in high-speed nets.

The solver supports two types of ports: wave ports and lumped ports. In both cases, you must explicitly define which type of port you want to use. You can either specify a plane for the wave port by using the geometry or define it manually by using the Wave Custom Size type.

Most 3D field solvers generate S-parameter behavioral models. These models are a simplified schematic representation of the actual device. As such, they require many iterations. For instance, you can create a simulation with many circuit models and compare their results.

PCB impedance calculations are essential for PCB design. It is important to model the regulated impedance of your PCB, so that you can avoid impedance mismatches. In addition, it is important to work closely with your PCB manufacturer. Your PCB manufacturer may have a dedicated CAM department that can provide appropriate indications for solving impedance-related design questions. However, it is important not to completely hand over control of impedance issues to an external party.

Comment choisir et utiliser le matériau Roger PCB dans les conceptions RF et hyperfréquences

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Comment choisir et utiliser le matériau Roger PCB dans les conceptions RF et hyperfréquences

Lorsque vous choisissez un matériau de circuit imprimé pour votre prochaine conception RF ou micro-ondes, vous devez tenir compte de quelques éléments importants. Il s'agit notamment de la température d'appui, des températures de fonctionnement maximale et minimale et de la réversibilité du matériau. Par exemple, si votre projet nécessite une température de support élevée, vous voudrez probablement utiliser des circuits imprimés Rogers.
RF

Si la conception de votre circuit imprimé nécessite un matériau à haute fréquence et à faible constante diélectrique, vous vous demandez peut-être comment choisir et utiliser le matériau Roger PCB. Heureusement, plusieurs options s'offrent à vous. Les noyaux à base de téflon sont disponibles auprès de nombreuses entreprises. Ces matériaux peuvent être très flexibles. Ils conviennent donc parfaitement aux applications à pliage unique. Ils offrent également la grande fiabilité et les performances électriques associées à un substrat en PTFE.

Micro-ondes

Lorsque vous décidez du matériau de circuit imprimé qui convient le mieux à votre conception RF ou micro-ondes, tenez compte du type de fréquences que vous devez couvrir. En général, vous devriez choisir un matériau à faible constante diélectrique pour ces applications. Les matériaux à faible constante diélectrique présentent de faibles pertes de signal et sont idéaux pour les circuits RF à micro-ondes.

Haut débit

Le choix du bon matériau pour les circuits imprimés est crucial pour les conceptions de radiofréquences et d'hyperfréquences. Le matériau pour circuits imprimés Rogers possède les caractéristiques nécessaires pour résister aux températures élevées et maintenir la fiabilité. Il possède une température de transition vitreuse élevée d'environ 280 degrés Celsius et des caractéristiques d'expansion stables dans toute la plage de température de traitement des circuits.

Couche diélectrique

Lors de la conception de circuits imprimés RF ou micro-ondes, la couche diélectrique est un paramètre de performance important. Le matériau doit avoir une faible constante diélectrique et la plus petite tangente pour résister aux pertes diélectriques, et il doit avoir une grande stabilité thermique et mécanique. Le téflon est un excellent matériau à cet effet. Il est également connu sous le nom de PCB en téflon. Un matériau diélectrique avec un faible coefficient de dilatation thermique est nécessaire pour la stabilité d'un filtre ou d'un oscillateur. Le matériau doit également avoir des coefficients de dilatation thermique correspondant aux axes X et Z.

Largeur de la trace

L'utilisation du matériau pour circuits imprimés Rogers est un excellent moyen d'améliorer les performances de vos conceptions. Ce matériau diélectrique présente une large gamme de valeurs de constante diélectrique, ce qui en fait un excellent choix pour les applications à grande vitesse. En outre, il est compatible avec le FR-4.

Tolérance de perte de signal

À mesure que les circuits imprimés deviennent plus complexes, plus petits et plus rapides, le besoin de contrôler l'impédance devient de plus en plus important. Le contrôle de l'impédance du substrat est essentiel pour permettre aux signaux de se déplacer efficacement à travers la trace ou le plan de référence. Une impédance de substrat incorrecte peut faire sortir les signaux de leur plage spécifiée. En incorporant un stratifié de la série 4000 de Rogers, les concepteurs peuvent assurer le contrôle de l'impédance tout en améliorant la conception globale. Ceci est particulièrement important dans les applications numériques à haute vitesse.

PTFE

Lors de la mise en œuvre de circuits imprimés RF ou micro-ondes, la constante diélectrique (Dk) du matériau du circuit imprimé est essentielle. Plus la constante diélectrique est élevée, plus la longueur d'onde du circuit est courte. Un matériau de circuit imprimé PTFE Rogers avec une constante diélectrique élevée est un excellent choix pour les circuits imprimés à micro-ondes.

Rogers RT/Duroid 5880

RT/Duroid 5880 est un matériau pour circuits imprimés renforcé par des microfibres de verre, avec une faible constante diélectrique et une faible perte. Ce matériau est un bon choix pour les conceptions micro-ondes ou RF. Il a une faible densité et est compatible avec le soudage à haute température.

Comment les cartes CMS double face sont-elles assemblées ? Processus complet et comparaison

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Comment les cartes CMS double face sont-elles assemblées ? Processus complet et comparaison

Cet article compare le coût et le processus d'assemblage des cartes SMD double face et simple face. Il aborde également les avantages et les inconvénients des deux types de cartes. En outre, il vous aidera à comprendre les différences entre le soudage et l'impression de pâte à braser.

Cartes smd simple face ou double face

Les cartes CMS simple face et double face sont différentes à bien des égards. Les cartes double face ont plus d'espace et peuvent contenir plus de composants et de connexions. Elles constituent un excellent choix pour l'électronique complexe. Les circuits imprimés double face sont généralement plus chers et plus complexes à assembler. Néanmoins, ils présentent quelques avantages.

Le processus de fabrication des PCB à une face est plus simple. Ils ne nécessitent pas l'utilisation d'un fer à souder ni d'outils compliqués. Les circuits imprimés simple face sont disponibles dans une grande variété de matériaux et sont moins chers dans la plupart des cas. Ces cartes peuvent également être plus flexibles, ce qui permet de réduire les coûts de production.

Les cartes double face ont une plus grande surface et sont souvent préférées dans les circuits complexes. Les cartes simple face peuvent être fabriquées avec des composants montés à travers le trou ou en surface. Toutefois, dans les cartes double face, les composants sont montés soit sur la face supérieure, soit sur la face inférieure.

Les cartes double face offrent une meilleure flexibilité pour les circuits complexes, mais les cartes simple face sont une bonne option lorsque l'espace est un problème. Les circuits imprimés simple face peuvent accueillir des circuits plus grands que les circuits imprimés double face, mais un circuit imprimé simple face peut être trop grand. Si vous devez réaliser un circuit complexe avec de nombreuses connexions, vous devrez peut-être installer des cavaliers entre les composants.

Les avantages des circuits imprimés double face sont une plus grande complexité dans l'agencement des circuits et un meilleur rapport coût-efficacité. Les circuits imprimés double face sont également plus coûteux car ils nécessitent davantage de pochoirs et d'équipements supplémentaires. En outre, les PCB double face peuvent entraîner des frais généraux plus élevés. En fonction de la conception de la carte, les circuits imprimés double face peuvent nécessiter une conception de circuit plus complexe et davantage de trous.

Impression de pâte à braser ou brasage

L'impression de pâte à braser est un processus qui consiste à appliquer de la pâte à braser sur les cartes nues et les zones où les composants sont montés. Le processus peut être complexe et nécessite une procédure détaillée. Pour garantir la précision, la pâte à braser est mesurée en 3D, ce qui permet de réduire la marge d'erreur. Une fois la pâte à braser appliquée sur la carte nue, l'étape suivante consiste à placer les composants montés en surface. Les machines sont idéales pour cela, car elles offrent un processus précis et sans erreur.

La pâte à braser existe en différents types et qualités et peut être achetée en quantités industrielles dans les grandes usines d'assemblage de circuits imprimés. Elle peut également être achetée en plus petites quantités auprès des vendeurs de pochoirs et des fournisseurs de pâte à souder. Les deux types de pâte à braser nécessitent un stockage adéquat et doivent être conservés dans des récipients hermétiques. La pâte à braser ayant une grande surface, l'oxydation peut être un problème sérieux.

En raison de la complexité des produits électroniques, les cartes PCBA sont de plus en plus petites. En outre, de nombreux PCBA contiennent plus d'un type de composant. La plupart des PCBA contiennent une combinaison de composants SMD et de composants à trous traversants.

Un trop grand nombre de composants différents peut affecter le processus de soudure.

L'impression de la pâte à braser nécessite un processus d'impression précis. La raclette utilisée pour l'impression de la pâte à braser doit être en acier inoxydable et avoir un angle de 45 à 60 degrés. L'angle de la raclette détermine la quantité de pâte à souder appliquée sur la surface. En outre, la pression de la raclette détermine également la forme du dépôt de pâte. La vitesse de la bande de pochoir influe également sur le volume de pâte à braser imprimé. Une vitesse trop élevée peut entraîner l'apparition de bords hauts autour des dépôts.

Coût d'assemblage d'une carte smd double face

L'assemblage d'une carte SMD double face est plus coûteux et plus compliqué que celui d'une carte simple face standard. Le coût exact dépend de la configuration spécifique. Les deux principales différences sont le nombre de trous de passage et le placement des conducteurs. En comparant les deux options, vous pourrez vous faire une idée plus précise des coûts.

Le processus d'assemblage de cartes CMS double face commence par le traitement de la première face de la carte. La seconde face est ensuite soudée. Au cours du processus de soudage par refusion, le poids des composants doit être pris en compte. Si les composants sont lourds, ils peuvent être fixés à l'aide d'un adhésif avant d'être soudés.

Le coût moyen de l'assemblage des PCB varie de trois ou quatre dollars à plusieurs centaines de dollars. Toutefois, le prix dépend de la complexité de la conception et des frais généraux. En outre, si le circuit imprimé doit être percé, le coût de fabrication et d'assemblage sera plus élevé que la moyenne.

Le coût global de l'assemblage d'une carte SMD double face dépend de la complexité de la conception et des exigences de performance du produit. L'assemblage de circuits imprimés est un processus très complexe qui fait appel à une main-d'œuvre qualifiée ainsi qu'à des machines automatisées. Comme le processus comporte de nombreuses couches, le coût total augmente avec le nombre de composants.

Différents types de procédés de brasage des circuits imprimés

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Différents types de procédés de brasage des circuits imprimés

When it comes to PCB soldering, you have a few options. There is reflow, surface mount technology, and wave soldering. Learn more about them. Each one has its benefits and drawbacks. Which one is best for your PCB?

Soudure à la vague

Wave soldering processes are used to solder electronic components on printed circuit boards. The process passes the PCB through a pot of molten solder, generating standing waves of solder that are used to form joints that are electrically and mechanically reliable. This process is most commonly used for through-hole component assembly, but it can also be used for surface-mounting.

Initially, wave soldering was used to solder through-holes. This process allowed for the development of double-sided and multi-layer PCBs. It eventually led to hybrid PCB assemblies using both through-hole and SMD components. Some circuit “boards” today consist of flexible ribbons.

In the early days, the wave soldering process used fluxes with a high rosin concentration. Usually, these liquid fluxes were only used for wave-soldering assemblies without SMDs. This method required expensive post-soldering cleaning.

Surface mount technology

Surface mount technology is a popular way to manufacture PCBs. It allows for miniaturization of components, which can then be mounted closer together on a printed circuit board. This enables integrated circuits to be smaller and provide more functionality. However, it does require more capital investment.

Surface mount technology involves soldering components on the surface of the PCB. It has advantages over other PCB soldering processes, such as through-hole mounting and wave-soldering. Compared to through-hole mount, surface mount PCBs can achieve higher packaging density and reliability. They can also be more resistant to vibration and impact. They are commonly used in consumer electronics.

Surface mount technology was first introduced in the 1960s and has become very popular in electronics. Today, there are a wide range of components made using surface-mount technology. This includes a large variety of transistors and analogue and logic ICs.

Brasage sélectif

Selective soldering for PCBs is a cost-effective process that enables manufacturers to sell their products more quickly and easily. Its advantages include the ability to protect sensitive components from heat and to reduce the amount of soldering time. Additionally, this process can be used to repair or rework boards once they have been soldered.

There are two main methods used for selective soldering. These include drag soldering and dip soldering. Each of these processes has its own advantages and disadvantages. As a result, it’s important to understand each of them before deciding which one is best for you.

Selective soldering has many benefits and is the preferred method for many PCB assemblies. It eliminates the need to manually solder all of the components of a circuit board, resulting in faster assembly. Furthermore, it reduces thermal abuse of the board.

Types et fonctions des circuits imprimés

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Types et fonctions des circuits imprimés

PCB dans l'industrie médicale

Le secteur médical fait largement appel aux circuits imprimés pour toute une série de produits, notamment les tensiomètres, les pompes à perfusion et les moniteurs de fréquence cardiaque. Ces appareils délivrent des quantités précises de liquide aux patients grâce à de minuscules composants électroniques. Au fur et à mesure que la technologie s'améliore, l'industrie médicale continuera à trouver de nouvelles utilisations pour les PCB.

Cartes de circuits imprimés

Les circuits imprimés sont un élément essentiel de nombreuses industries. Ils sont utilisés dans une variété de produits, des machines massives aux appareils grand public. Voici quelques utilisations courantes de ces cartes. Dans les applications industrielles, elles doivent résister à une puissance élevée et à des températures extrêmes. Elles peuvent également être exposées à des produits chimiques agressifs et à des machines vibrantes. C'est pourquoi de nombreux circuits imprimés industriels sont fabriqués à partir de métaux plus épais et thermiquement résistants.

Les utilisations des circuits imprimés sont variées, allant de l'alimentation d'un réfrigérateur à la mise en œuvre de l'internet des objets. Même les appareils qui n'étaient pas électroniques auparavant utilisent désormais des composants électroniques. Les circuits imprimés sont également largement utilisés dans les milieux industriels, où ils alimentent une grande partie de l'équipement des centres de distribution et des usines de fabrication.

Impact sur l'environnement

Les PCB sont des produits chimiques plastiques largement utilisés dans la fabrication de nombreux produits. Ils ont été produits pour la première fois en 1929 et ont été largement utilisés dans les produits d'étanchéité, les encres et les huiles de coupe. En 1966, ils ont été détectés dans les Grands Lacs, ce qui a entraîné l'interdiction de leur production et de leur importation dans toute l'Amérique du Nord. Les niveaux de PCB ont commencé à diminuer jusqu'à la fin des années 1980, lorsqu'ils ont recommencé à augmenter.

Outre les composés chimiques, les PCB contiennent également des analogues qui provoquent des perturbations endocriniennes et une neurotoxicité chez l'homme. Ces analogues sont des polybromobiphényles et partagent bon nombre des mêmes préoccupations environnementales. Ils ont des propriétés chimiques similaires et résistent à l'hydrolyse, aux acides et aux changements de température. En outre, ils peuvent générer des dibenzodioxines s'ils sont exposés à des températures élevées et à des produits chimiques.

Circuits imprimés multicouches

Les circuits imprimés multicouches sont un type de circuit imprimé très répandu et sont utilisés dans une grande variété d'applications. La conception multicouche est idéale pour les appareils électroniques qui ont besoin de flexibilité, de légèreté et de durabilité. Ces cartes peuvent remplir les fonctions des circuits imprimés flexibles et rigides et sont utilisées dans presque tous les appareils électroniques complexes modernes.

Les PCB sont également couramment utilisés dans l'industrie médicale. Ils sont utilisés dans les équipements de radiographie et de tomodensitométrie, ainsi que dans les appareils de mesure de la tension artérielle et du taux de sucre. Les circuits imprimés multicouches sont particulièrement utiles dans ces applications parce qu'ils peuvent être extrêmement petits tout en offrant des performances élevées.

Effets sur la santé

Il est peu probable que de faibles niveaux d'exposition aux PCB aient des effets négatifs sur la santé. Toutefois, une exposition importante peut entraîner un risque plus élevé d'effets néfastes sur la santé. Les autochtones, les chasseurs et les pêcheurs ainsi que les familles sont particulièrement exposés. Heureusement, il existe plusieurs moyens de réduire l'exposition aux PCB. Il s'agit notamment de consommer des aliments exempts de PCB, de se laver les mains fréquemment et d'éviter de consommer de l'eau et du poisson contaminés.

Des études ont montré que les PCB peuvent avoir des effets néfastes sur la santé des hommes et des animaux. Ils ont été classés comme cancérogènes probables et peuvent affecter le développement du cerveau et les fonctions neurologiques. L'exposition aux PCB peut également entraîner des troubles de la mémoire à court terme et une baisse du quotient intellectuel.

Comment gérer la mise à la terre dans la conception à haute fréquence

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Comment gérer la mise à la terre dans la conception à haute fréquence

Les conceptions à haute fréquence doivent prendre en compte la question de la mise à la terre. Plusieurs questions doivent être abordées en ce qui concerne la mise à la terre. Il s'agit notamment de l'impédance des conducteurs et des liaisons de mise à la terre, du chemin de courant continu qui domine les signaux basse fréquence et de la mise à la terre en un seul point.

Impédance des conducteurs de mise à la terre

L'électrode de terre d'un système électrique typique mis à la terre est en parallèle avec les tiges de terre situées du côté ligne du service, des transformateurs et des poteaux. La tige testée est connectée à l'électrode de terre. La résistance équivalente des piquets de terre côté ligne est négligeable.

Une méthode de mise à la terre en un seul point est acceptable pour les fréquences inférieures à 1 MHz, mais elle est moins souhaitable pour les hautes fréquences. Un fil de mise à la terre en un seul point augmentera l'impédance de terre en raison de l'inductance du fil et de la capacité de la piste, tandis que la capacité parasite créera des chemins de retour à la terre involontaires. Pour les circuits à haute fréquence, une mise à la terre multipoint est nécessaire. Cependant, cette méthode crée des boucles de terre qui sont sensibles à l'induction de champs magnétiques. Il est donc important d'éviter d'utiliser des boucles de terre hybrides, en particulier si le circuit contient des composants sensibles.

Le bruit de masse peut être un problème majeur dans les circuits à haute fréquence, en particulier lorsque les circuits tirent des courants importants et variables de l'alimentation. Ce courant circule dans le retour à la masse commune et provoque une tension d'erreur, ou DV. Celle-ci varie en fonction de la fréquence du circuit.

Impédance des conducteurs de liaison

Idéalement, la résistance des conducteurs de liaison devrait être inférieure à un milli-ohm. Cependant, à des fréquences plus élevées, le comportement d'un conducteur de liaison est plus complexe. Il peut présenter des effets parasites et une capacité résiduelle en parallèle. Dans ce cas, le conducteur de liaison devient un circuit résonnant parallèle. Il peut également présenter une résistance élevée en raison de l'effet de peau, qui est le flux de courant à travers la surface extérieure du conducteur.

Un exemple typique de couplage d'interférence par conduction est un moteur ou un circuit de commutation alimentant un microprocesseur avec un retour à la terre. Dans cette situation, l'impédance du conducteur de mise à la terre est supérieure à sa fréquence de fonctionnement, et il est probable qu'elle provoque une résonance du circuit. C'est pourquoi les conducteurs de mise à la terre sont généralement reliés en plusieurs points, avec des longueurs de liaison différentes.

Trajectoire DC dominante pour les signaux à basse fréquence

Il est généralement admis que la dominance du chemin DC pour les signaux basse fréquence est plus facile à mettre en œuvre que les circuits haute fréquence. Toutefois, cette méthode présente plusieurs limites, en particulier dans les applications intégrées. Ces limitations comprennent le bruit de scintillement, les décalages de courant continu et les grandes constantes de temps. En outre, ces conceptions utilisent généralement des résistances et des condensateurs de grande taille, qui peuvent produire un bruit thermique important.

En général, le courant de retour des signaux à haute fréquence suit le chemin de la plus petite surface de boucle et de la plus petite inductance. Cela signifie que la majorité du courant du signal revient sur le plan par un chemin étroit situé directement sous la trace du signal.

Mise à la terre en un point

La mise à la terre monopoint est un élément essentiel de la protection des sites de communication contre la foudre. En plus d'une liaison efficace, cette technique offre une protection structurelle contre la foudre. Elle a été largement testée dans les zones exposées à la foudre et s'est avérée être une méthode efficace. Cependant, la mise à la terre d'un point unique n'est pas le seul élément à prendre en compte.

Si la différence de niveau de puissance entre les circuits est importante, il peut ne pas être pratique d'utiliser une mise à la terre en série à un seul point. Le courant de retour important qui en résulte peut interférer avec les circuits de faible puissance. Si la différence de niveau de puissance est faible, il est possible d'utiliser un schéma de mise à la terre parallèle à point unique. Cette méthode présente toutefois de nombreux inconvénients. En plus d'être inefficace, la mise à la terre en un seul point nécessite une plus grande quantité de mise à la terre, et elle augmente également l'impédance de terre.

Les systèmes de mise à la terre monopoint sont généralement utilisés dans les conceptions à basse fréquence. Toutefois, si les circuits fonctionnent à des fréquences élevées, un système de mise à la terre multipoint peut être un bon choix. Le plan de masse d'un circuit haute fréquence doit être partagé par deux circuits ou plus. Cela réduira les risques de boucles magnétiques.

Interférences de puissance

Les interférences de puissance peuvent dégrader les performances d'un circuit et même causer de graves problèmes d'intégrité du signal. Il est donc impératif de traiter les interférences de puissance dans la conception à haute fréquence. Heureusement, il existe des méthodes pour traiter ces problèmes. Les conseils suivants vous aideront à réduire la quantité d'interférences de puissance dans vos conceptions à haute fréquence.

Il faut d'abord comprendre comment se produisent les interférences électromagnétiques. Il existe deux principaux types d'interférences : les interférences continues et les interférences impulsionnelles. Les interférences continues proviennent de sources artificielles et naturelles. Les deux types d'interférences sont caractérisés par un mécanisme de couplage et une réponse. Le bruit impulsionnel, quant à lui, se produit de manière intermittente et dans un court laps de temps.

Analyse des défauts de soudure sur les plaquettes de circuits imprimés étamées par immersion

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Analyse des défauts de soudure sur les plaquettes de circuits imprimés étamées par immersion

Soldering defects are a common cause of PCB failure. There are several different types of defects that can lead to PCB failure. The article below explores three types of defects: Wetting, Plating through hole barrel cracking, and Liquid fluxes.

Wetting defects

Exposure to environmental factors during the manufacturing process can affect the wetting ability of immersion tin pcb pads. This can reduce assembly yield and second level reliability. Therefore, it is important to avoid or correct poor wetting defects. This research explored the effects of different temperature conditions on the wetting ability of these pads.

Immersion tin pads exhibit a variety of defects that can cause the assembly process to fail. Unlike dewetting, which is a defect in which the soldering joint is not formed, wetting defects occur when the molten solder does not adhere to the wettable surface of the PCB pads or components. This can result in holes or voids in the solder joints.

Non-wetting defects can also cause serious structural issues. In addition, they may result in poor electrical conductivity, loose components, and poor PCB pad performance.

Plating through hole barrel cracking

This study evaluated the reliability of immersion tin pcb pads through a failure analysis of soldering defects. To do this, we studied the behavior of the intermetallics inside solder joints by SEM. We compared the results of the aged and non-aged assemblies to understand how the intermetallics affect joint reliability.

The results of the investigation show that the electroless nickel coating on immersion tin PCB pads is characterized by deep crevasses and fissures. These open boundaries are attributed to the corrosive environment generated during ENIG plating. This problem can be solved by introducing a nickel controller into the plating process. This countermeasure helps to maintain good wettability in the pad and prevent oxidation.

Liquid fluxes

This failure analysis of soldering defects also includes the analysis of the flux used in the process. The use of different liquid fluxes in the reflow process may lead to different results. One method used for analyzing the effects of flux on soldering defects on immersion tin PCB pads is to assemble the flip-chip assemblies with readout chips on the bottom.

5 causes principales de la formation de mousse sur le placage de cuivre d'une carte de circuit imprimé

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5 causes principales de la formation de mousse sur le placage de cuivre d'une carte de circuit imprimé

Il existe de nombreuses causes de formation de mousse sur le placage de cuivre d'un circuit imprimé. Certaines sont dues à la pollution par l'huile ou la poussière, tandis que d'autres sont causées par le processus d'enfoncement du cuivre. La formation de mousse est un problème dans tout processus de cuivrage, car il nécessite des solutions chimiques qui peuvent contaminer d'autres zones. Il peut également se produire en raison d'un traitement local inapproprié de la surface de la carte.

Micro-mordançage

Dans la microgravure, l'activité du précipité de cuivre est trop forte, ce qui provoque des fuites dans les pores et des boursouflures. Cela peut également entraîner une mauvaise adhérence et détériorer la qualité du revêtement. Il est donc essentiel d'éliminer ces impuretés pour éviter ce problème.

Avant de procéder au dépôt de cuivre, le substrat de cuivre est soumis à une séquence de nettoyage. Cette étape de nettoyage est essentielle pour éliminer les impuretés de la surface et assurer un mouillage général de la surface. Ensuite, le substrat est traité avec une solution acide pour conditionner la surface du cuivre. Cette étape est suivie par l'étape de cuivrage.

Une autre cause de moussage est un nettoyage incorrect après le dégraissage à l'acide. Cela peut être dû à un nettoyage incorrect après le dégraissage à l'acide, à un mauvais réglage de l'agent de blanchiment ou à une mauvaise température du cylindre de cuivre. En outre, un nettoyage incorrect peut entraîner une légère oxydation de la surface de la carte.

Oxydation

L'oxydation provoque la formation de mousse sur le placage de cuivre de la carte de circuit imprimé lorsque la feuille de cuivre de la carte n'est pas suffisamment protégée contre les effets de l'oxydation. Le problème peut survenir en raison d'une mauvaise adhérence ou de la rugosité de la surface. Il peut également se produire lorsque la feuille de cuivre de la carte est mince et n'adhère pas bien au substrat de la carte.

La micro-gravure est un procédé utilisé pour l'enfonçage du cuivre et la galvanoplastie. La microgravure doit être effectuée avec soin pour éviter une oxydation excessive. Un mordançage excessif peut entraîner la formation de bulles autour de l'orifice. Une oxydation insuffisante peut entraîner une mauvaise liaison, la formation de mousse et un manque de force de liaison. La microgravure doit être effectuée à une profondeur de 1,5 à 2 microns avant le dépôt de cuivre et de 0,3 à 1 micron avant le processus de métallisation. Une analyse chimique peut être utilisée pour s'assurer que la profondeur requise a été atteinte.

Traitement des substrats

La formation de mousse sur le placage de cuivre d'une carte de circuit imprimé est un défaut de qualité majeur qui peut être causé par un mauvais traitement du substrat. Ce problème survient lorsque la feuille de cuivre à la surface de la carte ne peut pas adhérer au cuivre chimique en raison d'une mauvaise liaison. La feuille de cuivre se boursoufle alors à la surface de la carte. Il en résulte une couleur inégale et une oxydation noire et brune.

Le processus de cuivrage nécessite l'utilisation d'agents d'ajustement du cuivre lourds. Ces médicaments chimiques liquides peuvent entraîner une contamination croisée de la carte et des effets de traitement médiocres. En outre, il peut en résulter des surfaces de carte inégales et une mauvaise force d'adhérence entre la carte et l'assemblage du PCBA.

Micro-érosion

La formation de mousse sur le placage de cuivre des cartes de circuits imprimés peut être due à deux facteurs principaux. Le premier est un processus de cuivrage inapproprié. Le processus de cuivrage utilise beaucoup de produits chimiques et de solvants organiques. Le processus de traitement du placage de cuivre est compliqué et les produits chimiques et les huiles présents dans l'eau utilisée pour le placage peuvent être nocifs. Ils peuvent provoquer une contamination croisée, des défauts irréguliers et des problèmes de liaison. L'eau utilisée pour le processus de cuivrage doit être contrôlée et de bonne qualité. Un autre élément important à prendre en compte est la température du processus de cuivrage. Celle-ci aura une incidence considérable sur l'effet de lavage.

La micro-érosion se produit lorsque de l'eau et de l'oxygène sont dissous sur la plaque de cuivre. L'eau dissoute et l'oxygène de l'eau provoquent une réaction d'oxydation et forment un composé chimique appelé hydroxyde ferreux. Le processus d'oxydation entraîne la libération d'électrons du placage de cuivre de la carte.

Absence de polarité cathodique

La formation de mousse sur le placage de cuivre d'une carte de circuit imprimé est un défaut de qualité courant. Le processus de fabrication des cartes de circuits imprimés est complexe et nécessite un entretien minutieux. Le processus implique un traitement chimique par voie humide et une métallisation, et nécessite une analyse minutieuse de la cause et de l'effet de la formation de mousse. Cet article décrit les causes de la formation de mousse sur la plaque de cuivre et ce qui peut être fait pour l'éviter.

Le niveau de pH de la solution de placage est également crucial, car il détermine la densité du courant cathodique. Ce facteur affectera la vitesse de dépôt et la qualité du revêtement. Une solution de placage à pH faible sera plus efficace, tandis qu'un pH élevé le sera moins.