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Fabrication de composants électroniques contrôlée
Fabrication de circuits imprimés (PCB) et d’assemblages de circuits imprimés (PCBA)
Convertir un projet de circuit imprimé validé en cartes nues traçables et en circuits imprimés assemblés (PCBA). Nous contrôlons les données de fabrication, l'assemblage CMS et THT, l'inspection AOI et aux rayons X, la programmation du micrologiciel approuvé, les tests au niveau de la carte et l'identification des révisions, afin que la production suive un processus de fabrication unique et défini.
Deux étapes de fabrication distinctes
La fabrication de circuits imprimés (PCB) permet de réaliser la carte ; l'assemblage de circuits imprimés (PCBA) permet de réaliser le circuit
La fabrication de circuits imprimés consiste à produire la carte nue à partir des données relatives à la couche de libération, au perçage, à l'empilement, au cuivrage, au masquage, à la finition et aux caractéristiques mécaniques. L'assemblage des circuits imprimés commence avec cette carte nue et consiste à installer les composants spécifiés à l'aide de procédés d'assemblage en surface, à trous traversants ou mixtes.
Ce service s'appuie sur les données de fabrication validées. Il n'implique pas de redéfinir le routage, de modifier l'architecture électrique ni de remplacer des composants de manière informelle. Si les données validées ne permettent pas de fabriquer le produit conformément aux spécifications, le problème est renvoyé au service d'ingénierie avant que la production ne reprenne.
Fichiers avant la production
La production s'appuie sur un ensemble de données soumis à un contrôle des révisions
Avant de commencer la fabrication ou l'assemblage, l'usine a besoin d'un ensemble cohérent de fichiers validés. Le plan de fabrication, la nomenclature, le fichier de placement, le plan d'assemblage, l'image du micrologiciel et les instructions de test doivent tous se référer à la même révision de la carte.
| Colis | Données d'entrée types | Ce qu'ils contrôlent |
|---|---|---|
| Fabrication de circuits imprimés | Données de production Gerber ou homologuées, programme de perçage CN, plan de fabrication, empilement, exigences d'impédance et remarques mécaniques. | Couches, trous, cuivre, contour de la carte, matériaux, finition, tolérances et exigences de fabrication. |
| Assemblage de circuits imprimés | Nomenclature comprenant les références fabricant, les données de placement, le schéma d'assemblage, ainsi que les indications de polarité et d'orientation. | Composants exacts, références, coordonnées, côté carte, orientation et instructions de montage. |
| Programmation | Fichier binaire validé, périphérique cible, version de publication, somme de contrôle ou digest, et méthode de programmation. | Quelle image est enregistrée dans le BIOS, l'EC, le microcontrôleur, le CPLD, le FPGA ou tout autre dispositif programmable intégré ?. |
| Test de la carte | Procédure d'essai, limites, dispositifs de fixation, câbles, étalon de référence et consigne des résultats requise. | Quels sont les critères de conformité au niveau du circuit imprimé (PCBA) avant que la carte ne quitte l'usine ?. |
Fabrication de cartes électroniques nues
La fabrication doit respecter l'empilement et la géométrie validés
Le nombre de couches ne suffit pas à lui seul à définir un circuit imprimé. Le système de matériaux, l'épaisseur du diélectrique, la structure en cuivre, la géométrie à impédance contrôlée, la structure des vias, les trous finis, le masque de soudure, la finition de surface, le contour de la carte et les tolérances font partie du cahier des charges de fabrication.
- Empilement
- Définir les couches conductrices, la structure diélectrique, les plans de référence, les exigences relatives aux matériaux et les structures à impédance contrôlée.
- Cuivre
- Les conversions nominales du poids de cuivre sont d'environ 0,5 oz = 17,5 µm, 1 oz = 35 µm et 2 oz = 70 µm, avant le placage supplémentaire de la couche externe.
- Trous et vias
- Vérifier les exigences relatives aux trous finis, aux trous métallisés, aux structures aveugles ou enfouies le cas échéant, ainsi que les données de perçage liées à la révision validée.
- Puissance mécanique
- Vérifier le tracé, les découpes, les fentes, les trous de fixation, les caractéristiques des bords, les spécifications des panneaux et les tolérances définies dans le plan.
Convertisseur de poids du cuivre des circuits imprimés → Calculateur d'impédance des circuits imprimés →
Assemblage des composants
Utilisez un assemblage SMT, THT ou mixte pour l'ensemble de composants réel
La méthode d'assemblage dépend des exigences liées au boîtier et aux caractéristiques mécaniques plutôt que d'une préférence pour le “ tout SMT ”. Les circuits intégrés à pas fin, les mémoires, les contrôleurs, les composants passifs, les connecteurs, les composants de puissance et les interfaces soumises à des contraintes mécaniques peuvent nécessiter différents procédés de placement et de soudure sur une même carte.
| Processus | Fonction type | Contrôle de la production |
|---|---|---|
| SMT | La plupart des circuits intégrés, des composants passifs, des mémoires, des contrôleurs, et des connecteurs à montage en surface. | Pochoir, pâte à souder, données de placement, polarité, bibliothèque de boîtiers, profil de refusion et plan d'inspection. |
| THT | Certains connecteurs, bornes ou composants utilisant des broches à trous métallisés. | Insertion des broches, processus de soudure, remplissage des trous, mise en place mécanique et contrôle après soudure. |
| Assemblée mixte | Cartes associant une électronique SMT dense à des connecteurs à trous traversants ou à d'autres composants exigeants sur le plan mécanique. | Le déroulement des opérations doit éviter d'endommager les assemblages déjà réalisés ou d'entraver les opérations d'assemblage ultérieures. |
Stratégie d'inspection
L'AOI et les rayons X apportent des réponses à des questions différentes en matière de qualité
L'inspection doit s'appuyer sur la visibilité des défauts. L'AOI est efficace pour contrôler les conditions de placement et de soudure visibles ; elle ne permet toutefois pas de voir à travers le boîtier d'un composant. Les rayons X apportent des informations structurelles lorsque les joints de soudure sont masqués sous des boîtiers de type BGA, QFN, LGA, CSP ou similaires.
| Méthode | Idéal pour | Ce que cela ne prouve pas |
|---|---|---|
| AOI | Pièces manquantes, polarité, positionnement, montage « tombstone », ponts visibles et joints de soudure exposés. | Structure de soudure cachée sous les composants à raccordement par le bas. |
| Radiographie | Joints cachés, structure à billes BGA, ponts dissimulés, ouvertures et vides lorsque les critères applicables sont définis. | Que le circuit fonctionne électriquement ou remplisse la fonction pour laquelle il a été conçu. |
| Essais électriques / fonctionnels | Lignes d'alimentation, interfaces, dispositifs programmés, et fonctions des cartes définies par la procédure de test. | Toute soudure, visible ou cachée, à moins qu’une inspection ne soit également effectuée. |
Bilan de la production
Avez-vous préparé les fichiers Gerber, la nomenclature (BOM) et les données de placement ?
Veuillez envoyer les fichiers de fabrication validés, la nomenclature, les données de placement automatique, le schéma d'assemblage, le niveau d'inspection requis, l'image de programmation, la procédure de test des cartes, la quantité et la révision de production cible.
Après le montage
Programmez l'image validée, puis testez la carte
Dans le domaine de la fabrication, la programmation consiste à charger une version validée dans le dispositif programmable installé. Il ne s'agit pas d'une étape permettant de créer ou de modifier le BIOS, l'EC, le microcontrôleur (MCU), le CPLD ou le micrologiciel du FPGA. L'image de production doit correspondre à la bonne révision de la carte et à la méthode de programmation appropriée.
- Identifier la cible Vérifiez le modèle de l'appareil, la version de la carte, l'interface, la tension et l'accès à la programmation.
- Vérifiez l'image Vérifiez que le nom du fichier, la version et la somme de contrôle validée ou le résumé cryptographique correspondent avant la programmation.
- Programmer et vérifier Créez l'image en suivant la méthode approuvée, vérifiez le contenu du périphérique lorsque cela est possible, puis consignez le résultat.
- Exécuter un test au niveau de la carte Vérifiez les fonctions et les limites électriques définies par la procédure de test des circuits imprimés assemblés (PCBA) validée.
Post-production
Savoir exactement ce qui a été construit et à quoi correspond chaque enregistrement
La traçabilité commence une fois que les composants destinés à la fabrication ont été validés. Son rôle est d'établir un lien entre le circuit imprimé assemblé (PCBA) et le lot de fabrication correspondant, le lot d'assemblage, la configuration des composants montés, le micrologiciel programmé, les résultats d'inspection et le rapport de test au niveau de la carte.
- Lot de circuits imprimés
- Associez la carte physique à sa référence, à sa révision, à son fabricant et à son lot de fabrication, le cas échéant.
- Lot de montage
- Consigner le lot d'assemblage ainsi que toute retouche, tout écart ou toute substitution de composant approuvés ayant eu une incidence sur l'unité.
- Micrologiciel programmé
- Associez la version finale programmée ou le résumé approuvé à la révision matérielle qui l'a reçue.
- Rapport d'inspection et d'essai
- Associer les résultats des tests AOI, des rayons X, de la vérification de la programmation et des tests de cartes au lot de production ou à l'unité concerné(e).
Base de référence pour la fabrication
Préciser les exigences en matière de contrôle de la qualité avant le début de la production
“La ” classe IPC 2 “ ou ” classe 3 » doit constituer une exigence d’approvisionnement, et non une simple allégation générique du fabricant. La classe applicable, la version de la norme, le plan d’inspection et les dérogations accordées au client doivent être définis pour le circuit imprimé et l’assemblage concernés.
- IPC-6012F
- Spécifications de qualification et de performance des circuits imprimés rigides couvrant les exigences relatives aux circuits imprimés rigides fabriqués.
- IPC-A-600M
- Norme d'acceptabilité actuellement en vigueur concernant les anomalies visibles de l'extérieur et de l'intérieur sur les cartes de circuits imprimés fabriquées.
- J-STD-001J
- Exigences relatives aux matériaux, aux méthodes, au contrôle des processus et à la réception des assemblages électriques et électroniques soudés.
- IPC-A-610J
- Norme d'acceptabilité visuelle pour les assemblages électroniques finis, couramment utilisée en complément des exigences de la norme J-STD-001.
- IPC-7530B
- Directives actuelles relatives au profil thermique des procédés de soudage en série, y compris le soudage par refusion et le soudage à la vague.
- Plan de qualité du projet
- Définit la classe requise, la fréquence des contrôles, le recours aux rayons X, la couverture des essais, la traçabilité, les écarts et les critères d'acceptation spécifiques au client.
Communiqué de presse sur la production
Figer la révision approuvée du circuit imprimé assemblé (PCBA)
La révision approuvée du circuit imprimé (PCBA) devient la référence matérielle pour l'assemblage final ou la validation technique. Toute modification ultérieure apportée au circuit imprimé, aux composants, à l'assemblage ou au micrologiciel doit donner lieu à la création d'une nouvelle configuration contrôlée.
Assemblage de boîtiers et intégration de systèmes → Validation technique → Tous les services d'ingénierie →
FAQ
Questions sur la fabrication de circuits imprimés (PCB) et d'assemblages de circuits imprimés (PCBA)
Fabrication de circuits imprimés ou assemblage de circuits imprimés ?
La fabrication permet d'obtenir le circuit imprimé nu. L'assemblage consiste à installer et à souder les composants sur ce circuit afin d'obtenir le circuit imprimé assemblé (PCBA).
Quels sont les fichiers nécessaires pour l'assemblage de circuits imprimés (PCBA) ?
Fournissez généralement les données de fabrication, les fichiers de perçage, la nomenclature, les données de placement automatique, les plans d'assemblage, les remarques sur la polarité, ainsi que les instructions de programmation ou de test requises.
Assemblage SMT ou THT ?
La plupart des cartes utilisent la technologie SMT, THT, ou les deux. Le type de boîtier, la charge mécanique, la soudabilité, les exigences d’exploitation et le circuit imprimé final déterminent le procédé.
Les circuits imprimés assemblés (PCBA) doivent-ils faire l'objet d'un contrôle par rayons X ?
Recourez aux rayons X lorsque des joints de soudure critiques sont masqués sous des boîtiers de type BGA, QFN, LGA, CSP ou similaires et que l'inspection optique ne permet pas de les vérifier.
Les circuits imprimés assemblés (PCBA) peuvent-ils être programmés et testés ?
Oui. Les images des appareils validés peuvent être programmées et vérifiées, puis soumises à des tests électriques ou fonctionnels au niveau de la carte, conformément à la procédure de test validée.