Assemblage en surface automatique

Qu'est-ce que l'assemblage SMD et comment fonctionne-t-il ?

L’assemblage SMD (Surface-Mount Devices) est une façon d'assembler des composants électroniques adaptés qui sont placés sur un PCB. Ces éléments ont un faible encombrement. L'assemblage SMD automatise considérablement les processus de production. Il contribue à la fois à la miniaturisation des dispositifs et à la densification de la distribution des composants individuels.

Les composants peuvent être montés sur les deux faces du circuit imprimé et la faible impédance des connexions améliore les caractéristiques en cas de haute fréquence. Grâce à la légèreté des composants, cette solution est performante même dans des conditions de vibrations ou de chocs. L’assemblage est très rapide, tandis que les coûts de production des différents composants sont relativement faibles.

L'assemblage SMD est en grande partie automatique et comporte plusieurs étapes. Au début, toutes les zones à souder sont enduites de pâte à souder contenant de la soudure et du flux. Pour ce faire, on utilise des pochoirs, généralement en métal, sous la forme d'une trame.

Lorsque le pochoir est appliqué sur le PCB, les trous de la trame se trouvent exactement là où ils n’exposent que les points de soudure smd du PCB. Les composants électroniques sont ensuite placés sur le PCB. Les machines Pick & Place sont utilisées pour placer les composants smd. La tête transporte le composant ""aspiré"" depuis le chargeur jusqu'à sa destination sur le PCB. Le composant est ensuite déposé, le vide dans la ventouse est désactivé pour laisser le composant en place, et la tête s'éloigne pour retirer le composant suivant.

La plupart des robots modernes ont plusieurs têtes qui travaillent simultanément et, par conséquent, le processus de dépose des composants smd est plusieurs fois plus rapide. Dans le cas de cartes à double face, les composants de la première face peuvent également être préalablement fixés avec de la colle.

La carte imprimée avec les composants appliqués passe ensuite dans un four où l'étain et la pâte à souder sont fondus. Après le retrait et la baisse de la température, le joint de soudure résultant se solidifie et se transforme en une connexion électrique permanente.

À quelle température et comment les PCB sont-ils assemblés ?

Les cartes avec les composants CMS posés sur la pâte à souder vont dans le four. Elles se déplacent sur un convoyeur à bande et restent pendant un temps déterminé dans les zones successives du four. La température correcte est maintenue dans chaque zone. Plus le four possède de zones, plus le profil de température peut être réglé en douceur.

Les zones initiales sont conçues pour élever la température de la carte et des composants jusqu'à un niveau proche du point de fusion et stabiliser cette température - ceci est important car les composants varient en taille, en poids et en revêtement et certains se réchauffent plus rapidement, d'autres plus lentement, il est donc nécessaire de chauffer les composants pendant un temps assez long pour qu'ils atteignent tous la température cible.

La carte passe ensuite dans la zone de fusion. Ici, la température dépasse le point de fusion de la pâte et la fusion se produit. Dans les zones suivantes, la soudure se solidifie et la carte se refroidit progressivement. La carte soudée sort de l'autre côté du four. Pour la soudure avec des alliages sans plomb, la température atteint environ 250ᵒC