Qu'est-ce que l'assemblage de circuits imprimés industriels et comment nous est-il utile ?

Introduction

Cet article vise à approfondir la compréhension de l'assemblage industriel de circuits imprimés, de ses composants, de ses rôles et des industries qui utilisent ces puces. De plus, les industries à la recherche de fabricants de circuits imprimés fiables apprendront comment trouver les plus fiables.

Qu'est-ce qu'un assemblage de circuits imprimés industriels ?

En quoi les assemblages de circuits imprimés industriels sont-ils différents des autres assemblages de circuits imprimés ?

Idéalement, un processus de fabrication de PCB industriel est très différent des autres types d'assemblages de PCB de la manière suivante :

1. Échelle de production

L'assemblage de circuits imprimés industriels est destiné à la production de masse, car ils sont utilisés dans le secteur industriel. Les autres types d'assemblages de circuits imprimés ne sont pas destinés à une utilisation en masse. Cela signifie que les circuits imprimés industriels peuvent être assemblés rapidement à grande échelle.

2. Automatisation

Les fabricants optent souvent pour l'automatisation de l'assemblage de circuits imprimés industriels. Cela signifie que le placement des composants, le soudage et le laminage sont effectués par des machines automatiques. Les autres types de circuits imprimés sont généralement assemblés à la main et testés manuellement.

Test et assurance qualité

Étant donné que les PCB industriels sont utilisés dans le secteur industriel, ils sont soumis à des tests rigoureux et les fabricants prennent des mesures supplémentaires pour garantir leur haute teneur. Ils effectuent des tests mécaniques et chimiques, entre autres, afin de ne livrer aux industries que des produits de qualité supérieure. Les autres types de PCB sont soumis à des tests, mais moins rigoureux.

Considérations de coûts

Les PCB industriels sont économiques, ce qui permet de réduire le coût global du gadget. Ils doivent allier qualité et prix pour ne pas compromettre la qualité. D'autres types de PCB peuvent être un peu chers, car ils ne sont pas produits en grandes quantités.

Quelles industries dépendent de l’assemblage de circuits imprimés ?

De nos jours, presque tous les secteurs d'activité dépendent, d'une manière ou d'une autre, des circuits imprimés industriels. Parmi ces secteurs, on trouve :

• Électronique/Électronique grand public: Circuit de base pour appareils, conception compacte.
• Automobile:Systèmes de contrôle, gestion moteur, sécurité.
• Aéronautique / Défense:Avionique, systèmes critiques, fiabilité.
• Télécommunications:Traitement du signal, équipements réseaux, fiabilité.
• Dispositifs médicaux:Electronique de précision, surveillance des patients, diagnostic.
• Automation Industriel :Panneaux de contrôle, automatisation des processus, fiabilité.
• Énergie/Puissance:Distribution d'énergie, systèmes de contrôle, efficacité.
• Informatique / informatique: Cartes mères, serveurs, traitement de données.
• Systèmes de communication:Stations de base, appareils RF, traitement du signal.
• Robotique: Tableaux de contrôle, drivers de moteurs, automatismes.
• Appareils Ménagers:Panneaux de contrôle, automatisation, efficacité.
• Instrumentation/Mesure:Appareils de mesure de précision, acquisition de données.
• Équipement de réseau:Routeurs, commutateurs, communication de données.
• Équipement audio / vidéo: Amplificateurs, traitement vidéo, routage du signal.
• Appareils IoT:Capteurs, connectivité, traitement des données.

Quels sont les composants d'un assemblage de circuits imprimés industriels ?

La plupart des circuits imprimés industriels comportent les composants suivants :

1. Circuits intégrés (CI) : Ils sont comparables au cerveau du circuit, qui agit comme une unité centrale de traitement. Les circuits intégrés sont destinés à gérer des fonctions complexes, le traitement du signal, l'amplification des signaux, les opérations logiques, etc.
2. Résistances : Ils contrôlent le flux de tension, le régulent et le divisent afin que le circuit reçoive la tension adéquate. Les résistances permettent d'ajuster les niveaux de signalisation pour assurer la sécurité de tous les composants du circuit imprimé.
3. Condensateurs : Les condensateurs peuvent stocker une infime quantité d'énergie et la restituer progressivement. Lorsque l'on débranche la source d'alimentation, les condensateurs assurent l'arrêt progressif du circuit imprimé en régulant le flux d'énergie plutôt que de l'éteindre brutalement. Cela garantit la longévité et les performances élevées du circuit imprimé.
4. Inducteurs : Ils stockent l’énergie dans un champ magnétique et sont utilisés dans les filtres, les transformateurs, etc.
5. Diodes : Les diodes assurent la circulation du courant dans un sens et bloquent tout courant en sens inverse. Elles sont utilisées dans les redresseurs, la démodulation de signaux, etc.
6. Transistors : Ils amplifient les signaux électroniques et c'est pourquoi ils sont utilisés dans les circuits logiques numériques, l'amplification et l'oscillation.
7. Connecteurs : Les connecteurs permettent de connecter des périphériques externes au circuit imprimé. Ils fonctionnent comme des ports, comme un port USB, un port HDMI, etc.
8. Commutateur: Le commutateur permet aux utilisateurs d'allumer ou d'éteindre l'appareil.
9. LED : Il s'agit de diodes électroluminescentes qui sont généralement utilisées pour indiquer l'état, afficher ou servir d'indicateurs visuels.
10. Relais : Les relais aident à commuter les charges haute tension et à les contrôler à l'aide d'une entrée à faible puissance.
11. Oscillateurs à cristal : Ils peuvent générer des fréquences précises et bien synchronisées, c'est pourquoi ils agissent comme un composant d'horloge dans les circuits numériques.
12. Fusible : Le fusible tombe en panne lorsqu'un courant excessif le traverse, garantissant que la haute tension n'atteint jamais et n'endommage pas le circuit imprimé.
13. Transformateurs : Ils convertissent la tension alternative en tension continue, ou vice versa.

Quelles technologies et techniques utilisons-nous dans l’assemblage de circuits imprimés industriels ?

Toutes les grandes usines d'assemblage de circuits imprimés industriels utilisent désormais ces technologies pour rendre le processus meilleur et innovant :

Technologie de montage en surface

Les progrès de cette technologie permettent un meilleur positionnement de la pâte à braser pour obtenir des pistes plus fines. Nous pouvons également miniaturiser les composants et augmenter leur densité sur le circuit imprimé grâce à des machines de placement.

Impression 3D pour le prototypage

Lors de la phase initiale de fabrication d'un PCB, un prototype de l'idée de conception est créé. Grâce aux nouvelles technologies, nous pouvons donner forme physique à ces idées grâce à l'impression 3D de prototypes de PCB industriels. C'est une solution rapide, pratique et économique.

Inspection avancée

• L'inspection aux rayons X permet d'identifier les défauts cachés entre les couches du PCB tels que les ponts de soudure, les ruptures de soudure, etc.
• Si l'assemblage du PCB est complexe, nous utilisons l'inspection 3D en ligne pour détecter les défauts.

Techniques de soudure avancées

• Des soudures sans plomb sont désormais utilisées pour protéger l’environnement.
• La soudure sélective permet de souder uniquement des circuits complexes et des composants sélectifs.

Twining numérique

Après avoir fabriqué et assemblé un circuit imprimé, nous créons son jumeau numérique et le testons pour détecter d'éventuels défauts et problèmes. Ainsi, en l'absence de défaut, le circuit imprimé d'origine reste neuf et intact.

Comment l’IA et l’automatisation aident-elles à l’assemblage des circuits imprimés ?

1. Cobots : Les robots collaboratifs s'associent aux opérateurs humains et travaillent à leurs côtés pour réaliser des tâches exigeant une manipulation délicate et précise. Ces robots allègent la charge de travail des humains et maintiennent la qualité à un niveau optimal.
2. Machines à souder automatiques : Ces machines automatiques placent précisément la quantité nécessaire de pâte à braser et de masque sur le circuit imprimé. Elles créent des pistes avec un espacement minimal, impossible à réaliser manuellement.
3. Détection et correction des défauts en temps réel : Grâce à des robots automatisés, nous pouvons identifier les défauts et les anomalies en temps réel tout au long de la fabrication des circuits imprimés. Les robots peuvent proposer des mesures correctives pour corriger les défauts.

Quelles sont les applications de l’assemblage de circuits imprimés industriels ?

L'assemblage de circuits imprimés de contrôle industriel a de nos jours des utilisations infinies, dont certaines sont les suivantes :

1. L'électronique de puissance telle que les onduleurs, les blocs d'alimentation, les convertisseurs et les dispositifs qui contrôlent et régulent le flux d'électricité reposent sur des circuits imprimés industriels.
2. Chaque équipement de télécommunication, qu'il s'agisse d'un téléphone, d'un appareil sans fil, de stations de base ou d'appareils de l'ensemble du système de communication, a besoin de PCB industriels.
3. Les appareils médicaux modernes, allant des simples tensiomètres aux robots chirurgicaux, nécessitent des circuits imprimés industriels pour fonctionner.
4. Les porteurs volants tels que les avions, les hélicoptères, etc., ainsi que les dispositifs de défense, notamment les radars, les machines de guerre, les chars, etc., fonctionnent à l'aide de circuits imprimés industriels personnalisés spécialement conçus pour eux.
5. Les grandes usines à forte intensité de capital utilisent des équipements et des machines de grande taille contenant des PCB industriels. Ces PCB aident ces usines à optimiser leur processus de fabrication.
6. Même une voiture ou n'importe quelle automobile possède désormais des circuits imprimés intégrés, qui aident à contrôler les systèmes de sécurité, les fonctions électroniques et les unités de contrôle du moteur.
7. Les appareils domotiques sont généralement conçus selon le concept de l'IoT et nous ne pouvons pas imaginer ces appareils sans un PCB industriel.

Que réserve l'avenir?

Bien que ces applications semblent futuristes, le PCB industriel a encore beaucoup de potentiel pour les tendances à venir telles que :

• Les circuits imprimés génèrent beaucoup de déchets électroniques, ce qui constitue un problème mondial. L'avenir des PCB industriels nous permet peut-être de créer des PCB biodégradables.
• À l’avenir, nous pourrions créer des circuits imprimés spécialement conçus pour les ordinateurs quantiques afin de gérer le traitement de l’information quantique.
• Nous pouvons créer des circuits imprimés avec des composants ultra-compacts pour la nanotechnologie. De plus, les circuits pourraient devenir si petits qu'ils pourraient être implantés médicalement.
• Pour répondre à la demande croissante d'appareils flexibles, des circuits imprimés flexibles et pliables sont nécessaires pour tous les appareils. À l'heure actuelle, leur utilisation est très limitée.

Différentes normes et conformités pour l'assemblage de circuits imprimés industriels

Voici quelques normes et certifications importantes dans l’industrie.

1. Certification UL (Underwriters Laboratories): Elle garantit que les circuits imprimés répondent aux normes de sécurité et de performance. Cette certification est essentielle pour les composants électroniques utilisés dans divers secteurs, tels que l'automobile, le médical et l'électronique grand public.
2. OIN 9001 : Il s'agit d'une norme applicable à une organisation pour prouver qu'elle répond aux exigences des clients et aux exigences réglementaires. Ces organisations s'engagent en faveur de la qualité, de l'amélioration continue et de la satisfaction client.
3. RoHS : Cette norme est entrée en vigueur pour interdire l'utilisation de matières dangereuses spécifiques dans la fabrication de produits électroniques. Les vendeurs doivent se conformer à cette norme pour vendre des produits électroniques dans l'Union européenne et dans d'autres régions.

Pourquoi ces normes sont-elles si importantes ?

En se conformant à ces normes, les organisations prouvent qu'elles appliquent les meilleures pratiques en matière de fabrication et de vente de produits électroniques. Cela renforce la confiance des clients dans leurs produits et, in fine, contribue à renforcer leur contrôle sur le marché.

Considérations environnementales dans la fabrication de circuits imprimés

La fabrication de PCB peut avoir un impact sur l'environnement, et il est donc crucial d'en tenir compte. Voici pourquoi :

1. La fabrication des PCB a un impact sur l'environnement qui contribue à la pollution. Le respect des normes nous aidera à lutter contre ces impacts.
2. En se conformant aux certifications, les organisations seront incitées à adopter des pratiques durables dans leurs activités industrielles.
3. Les consommateurs sont très attentifs au choix d'un produit respectueux de l'environnement ou le moins nocif possible. Si nos produits répondent à leurs attentes, nous pourrons conquérir un marché plus large et augmenter nos ventes.

Quelques défis et innovations

Voici quelques défis courants auxquels nous sommes confrontés lors de l’assemblage de circuits imprimés industriels :

S'adapter aux progrès rapides de la technologie

Le marché connaît chaque jour de nombreuses avancées technologiques, et s'y adapter devient très difficile. En effet, la mise en œuvre d'une nouvelle technologie implique l'installation d'une nouvelle usine et de nouvelles machines, ce qui coûte des centaines de milliers de dollars. La simple modernisation ou modification d'une usine existante pour l'adapter à une nouvelle technologie coûte des milliers de dollars, ce qui n'est pas économiquement envisageable pour tous les fabricants.

Pression sur les coûts

Les fabricants sont constamment sous pression pour maintenir des coûts bas tout en maintenant une qualité élevée. C'est ce qu'on appelle la « pression sur les coûts », qui devient un fardeau pour eux.

Utilisation de soudure sans plomb

La soudure sans plomb est plus respectueuse de l'environnement que la soudure au plomb, mais cette adaptation est très complexe à manipuler. Elle se comporte très différemment et peut produire des teintes, des ponts de soudure, etc. si elle n'est pas manipulée correctement. Cela représente un défi pour les fabricants de circuits imprimés industriels.

Perturbation de la chaîne d'approvisionnement

En raison d'une pénurie mondiale de matières premières, les fabricants de circuits imprimés sont souvent confrontés à des annulations de contrats, à une baisse de production, à une perte de clients et à une baisse de chiffre d'affaires. De plus, une perturbation de la chaîne d'approvisionnement des circuits imprimés fabriqués peut réduire leur durée de vie.

Comment surmontons-nous ces problèmes ?

Nous avons développé ces solutions pour les problèmes :

1. En embauchant une main-d’œuvre qualifiée, nous pouvons gérer la fabrication en utilisant de la soudure sans plomb.
2. Pour maintenir le coût bas sans affecter la qualité du PCB, nous achetons les matières premières lorsqu'elles sont moins chères.
3. Nous essayons de maintenir notre stock de matières premières rempli en fonction du capital d'exploitation dont nous disposons pour faire face à la pénurie mondiale d'approvisionnement en matières premières en temps de guerre, de récession, de pandémie, etc.
4. Pour rester à la pointe des dernières avancées technologiques, nous pouvons externaliser une partie de la fabrication vers une usine qui a adopté cette technologie. Si une nouvelle technologie est nouvelle et rentre dans notre budget, nous essayons de l'implémenter dans notre usine afin de réduire notre dépendance à l'externalisation.

Comment pouvons-nous trouver le bon partenaire d’assemblage de PCB ?

Trouver le bon fabricant de PCBA contribuera à la prospérité de votre entreprise. Mais comment savoir si ce fabricant est réellement le meilleur ? Voici quelques pistes pour le savoir :

L'expérience et l'expertise comptent beaucoup

Recherchez toujours l'expertise et l'expérience du fabricant dans le domaine concerné. Privilégiez les entreprises intelligentes et bien établies dans leur secteur. Discutez avec leur représentant commercial, interrogez-les sur leurs processus et votre intuition vous dira si ce fabricant est le bon choix pour vous.

Processus de Contrôle de la Qualité

Les fabricants comme PCBasic, qui respectent les normes de qualité et possèdent des certifications, seront les plus adaptés à votre entreprise. N'hésitez pas à leur demander quelles sont leurs certifications et leurs normes.

Capacités technologiques

Demandez toujours au fabricant quelle technologie il utilise pour fabriquer les circuits imprimés. Demandez-lui s'il peut gérer les approvisionnements en gros. Si vous êtes une nouvelle entreprise et que vous prévoyez de grandes choses pour les mois à venir, assurez-vous que votre fournisseur chinois d'assemblage de circuits imprimés industriels peut gérer vos commandes en gros sans délai.

Quelques conseils pour rendre votre relation d'affaires saine et durable

Maintenez une relation commerciale saine avec les fabricants de PCB grâce à ces conseils :

1. Négociez le contrat et obtenez les devis au préalable.
2. Prévenez-les toujours à l'avance que vous recherchez un approvisionnement régulier et que vous prévoyez des commandes importantes. Ainsi, les fournisseurs auront l'assurance que vous êtes un acheteur à long terme et proposeront le prix le plus avantageux dès le départ.
3. Visitez l’usine si possible, afin que vous et votre fournisseur puissiez mieux vous comprendre.
4. Demandez un délai d’exécution prévu, une capacité de production et une garantie sur les produits défectueux.
5. Obtenez des devis de différents fournisseurs pour la même exigence et comparez-les pour voir lequel est le plus rentable.
6. Achetez des échantillons auprès de différents fournisseurs, testez-les et comparez-les, puis sélectionnez certains des meilleurs sur lesquels vous pouvez compter.
7. Discutez avec le fournisseur et voyez s'il est ouvert à vos suggestions, comment il répond à vos questions et s'il communique avec assurance et passion, comme s'il était réellement enthousiaste à l'idée de travailler avec vous. Les fournisseurs comme PCBasic qui entretiennent de bonnes relations clients sont les plus efficaces.

Conclusion