Au début des années 1980, la technologie de montage en surface (CMS) a commencé à être appliquée dans l'industrie électronique. Elle diffère de la technologie traditionnelle de montage traversant (THT), qui consiste à insérer les composants dans les trous du circuit imprimé, tandis que la CMS monte directement les composants CMS à la surface du circuit imprimé. Plus efficace, plus léger et moins coûteux, le procédé CMS a rapidement marqué une nouvelle étape dans le développement de l'industrie.

De nos jours, les produits électroniques sont de plus en plus compacts, légers et exigent des performances toujours plus élevées, ce qui a favorisé le développement de la technologie de montage en surface. Cette technologie permet d'intégrer davantage de composants dans un espace restreint, d'accélérer l'assemblage et de réaliser des automatismes. C'est pourquoi la technologie CMS est largement utilisée dans des secteurs tels que l'électronique grand public, les équipements médicaux et l'automobile.

Cet article vous expliquera ce qu'est la technologie de montage en surface (CMS), sa signification, ses avantages, le processus d'assemblage des circuits imprimés (CMS), les techniques de soudage courantes et ses différences avec l'assemblage traversant traditionnel. Il présentera également comment des fabricants comme PCBasic, spécialiste des CMS, proposent des solutions fiables pour le montage en surface.

Qu'est-ce que la technologie de montage en surface ?

SMT signifie « Technologie de Montage en Surface ». En CMS, les composants sont montés directement sur la surface d'un circuit imprimé. Les composants utilisés pour ce montage direct sont appelés « Dispositifs de Montage en Surface » (CMS). À l'inverse, en technologie de montage traversant (THT), les composants sont insérés directement sur le circuit imprimé. Cette technologie est chronophage et plus sujette aux erreurs liées à l'intervention humaine. En revanche, le CMS est un processus entièrement automatisé qui réduit les coûts et les délais, tout en améliorant la qualité et l'efficacité. Cependant, les technologies de montage en surface et de montage traversant peuvent être utilisées sur la même carte électronique. En effet, certains composants électroniques, comme les composants haute puissance comme les convertisseurs et transformateurs CC-CC, ne sont pas adaptés au CMS.

Boîtiers de composants CMS courants

Les composants utilisés dans la technologie de montage en surface (CMS) pour le montage sur la surface des circuits imprimés sont appelés composants montés en surface (CMS). Ces composants comprennent plusieurs composants électroniques tels que des résistances, des condensateurs et des circuits intégrés (CI). Tous ces CMS sont disponibles en différentes tailles et longueurs, appelées boîtiers.

Différents boîtiers de résistances, condensateurs, inductances, diodes et circuits intégrés sont disponibles sur le marché. Parmi les boîtiers CMS les plus courants, on trouve :

Boîtiers de résistances, d'inductances, de condensateurs et de diodes
Nombres de personnes	Taille en mm	Description
0201	0.6 x 0.3	Petite taille, principalement utilisé dans les circuits RF
0402	1.0 x 0.5	Principalement utilisé dans les capteurs et l'électronique grand public
0603	1.5 x 0.8	Principalement utilisé dans les appareils audio et les applications de défense
0805	2.0 x 1.3	Principalement utilisé dans les applications militaires et industrielles
1206	3.0 x 1.5	Souvent utilisé dans les appareils électroniques de puissance

Boîtiers de circuits intégrés (CI)
Nombres de personnes	Description
DIP	Le package Dual In-Line est facile à utiliser et est souvent utilisé dans les projets de prototypes.
SOP	Le Small Outline Package est compact et est souvent utilisé dans l'électronique grand public.
TSOP	Package mince et compact, utilise principalement de la RAM et a un petit volume.
QFP	Le boîtier plat Quad est utilisé pour augmenter la densité de la carte.
QFN	Les câbles plats sans plomb Quad sont principalement utilisés dans les smartphones et l'électronique industrielle.
BGA	Le Ball Grid Array est principalement utilisé pour les microprocesseurs et les contrôleurs.
LQFP	Le boîtier plat à profil bas est largement utilisé dans l'industrie de fabrication de circuits intégrés.
TQFP	Le boîtier plat quadruple mince est souvent utilisé sur les petits appareils électroniques.
SOIC	Circuit intégré de petite taille, souvent utilisé dans les dispositifs de dissipation thermique tels que les LDO et les dissipateurs thermiques.
POSST	Boîtier mince rétractable de petite taille, utilisé dans l'électronique grand public
PBGA	Le Plastic Ball Grid Array, un type de BGA, est principalement utilisé dans le développement de microprocesseurs.

   

Quand utiliser la technologie de montage en surface

Les appareils électroniques modernes, tels que les téléphones portables, les ordinateurs portables et autres gadgets électroniques, deviennent chaque année plus intelligents et plus légers. Cette transition représente un nouveau défi pour les scientifiques : réaliser des conceptions plus complexes sur des circuits imprimés de plus en plus petits. La technologie de montage en surface (CMS) s'est imposée comme la solution idéale pour relever ces défis, car elle permet d'intégrer un maximum de composants montés en surface (CMS) sur un espace réduit, ce qui permet de créer des appareils électroniques légers et intelligents. C'est pourquoi la technologie de montage en surface est largement utilisée dans presque tous les secteurs de l'électronique, tels que les dispositifs médicaux, l'aéronautique, la défense et l'électronique grand public.

La technologie de montage en surface (CMS) utilise une machine automatisée, appelée « machine de placement », pour produire des assemblages CMS en grande série. Elle est donc idéale pour de nombreuses grandes entreprises de CMS et pour l'industrie électronique. Le processus automatisé complet de la CMS lui confère une efficacité et une rentabilité élevées. Les composants utilisés dans la technologie de montage en surface, appelés dispositifs de montage en surface (CMS), sont très compacts, ce qui permet non seulement d'intégrer davantage de composants sur une même carte de circuit imprimé (PCB), mais est également avantageux pour les circuits haute fréquence. Pour ces raisons, les grandes industries de fabrication électronique utilisent principalement la technologie CMS pour fabriquer des appareils électroniques compacts, légers, intelligents et de haute qualité grâce à un assemblage efficace de circuits imprimés en CMS.

Avantages de la technologie de montage en surface

La technologie de montage en surface offre de nombreux avantages par rapport à la technologie traversante, ce qui a entraîné une évolution majeure dans l'industrie de la fabrication de circuits imprimés, en faveur de cette technologie. Parmi ces avantages, on peut citer :

•  En CMS, les composants sont montés directement sur la surface de la carte électronique, contrairement au THT, où les composants sont percés dans le circuit imprimé. Cette caractéristique du CMS permet l'assemblage de composants sur les deux faces d'un circuit imprimé, permettant ainsi aux conceptions les plus complexes de tenir dans un espace réduit. 

•  Contrairement aux composants traversants, les dispositifs à montage en surface sont de très petite taille, ce qui permet de placer un nombre maximal de composants sur une carte électronique.

•  L'assemblage des composants montés en surface est rapide grâce à l'utilisation d'une machine de type pick-and-place entièrement automatisée, ce qui permet une production en grande série. L'assemblage automatisé des composants CMS permet également une production rapide, une grande efficacité et une marge d'erreur minimale.

•  L'intégrité du signal est l'un des défis majeurs des conceptions électroniques modernes. En montage en surface (CMS), les composants sont plus petits et montés à la surface de la carte électronique, ce qui réduit la distance de propagation des signaux. Cela améliore les problèmes de diaphonie entre les signaux et réduit l'inductance et la capacité. Les composants montés en surface sont donc idéaux pour les circuits haute fréquence.

•  Les machines automatisées de prélèvement et de placement permettent une production à haut volume, ce qui entraîne une réduction des coûts de fabrication globaux.

À propos de PCBaSic

Le temps, c'est de l'argent dans vos projets – et PCBasique l'obtient. PCBasic est une Entreprise d'assemblage de circuits imprimés qui offre des résultats rapides et impeccables à chaque fois. Notre gamme complète Services d'assemblage de circuits imprimés Nous offrons un soutien technique expert à chaque étape, garantissant une qualité optimale pour chaque carte. En tant que leader Fabricant d'assemblage de circuits imprimés, Nous proposons une solution complète pour optimiser votre chaîne d'approvisionnement. Faites appel à nos experts Usine de prototypes de PCB pour des délais d'exécution rapides et des résultats supérieurs auxquels vous pouvez faire confiance.

Processus d'assemblage de la technologie de montage en surface

Le processus de montage des composants montés en surface sur la carte de circuit imprimé est appelé assemblage CMS. Il comprend quatre étapes principales, expliquées ci-dessous. 

  

La pâte à braser est un mélange composé de poudre à braser et de flux. Ce mélange est utilisé pour connecter des composants montés en surface, tels que des résistances, des transistors, des inductances et des circuits intégrés, à la carte électronique. La première étape consiste à appliquer la pâte à braser sur les pastilles du circuit imprimé. Cette opération s'effectue à l'aide d'une fine feuille prédécoupée, appelée pochoir.

  

Dans le 2^nd étape par étape, les dispositifs de montage en surface tels que les résistances, les condensateurs et les circuits intégrés sont prélevés et placés sur les pastilles du PCB à l'aide d'une machine de prélèvement et de placement automatique. 

 

À ce stade, les composants sont placés avec précision sur la surface du circuit imprimé à l'aide d'une machine de placement.^rd Le circuit imprimé passe ensuite dans un four de refusion. La pâte à braser fond alors et se soude pour former une connexion électrique entre les différents composants. Dans le four de refusion, la température est maintenue afin que la pâte à braser soit soudée avec précision aux composants. La température est programmée en fonction du profil de refusion.

 

Dans cette étape, une inspection visuelle est effectuée à l'aide de la machine à rayons X pour identifier d'éventuels défauts de soudure et d'autres défauts.

 

Dans la dernière étape, les PCB subissent un processus de nettoyage rigoureux pour éliminer tous les résidus de flux laissés après le processus de soudure par refusion.

Techniques de soudage utilisées dans l'assemblage de circuits imprimés

Dans l'industrie de fabrication de circuits imprimés, deux techniques sont principalement utilisées : le soudage à la vague et le soudage par refusion.

1. Vague de soudure

Le soudage à la vague n'est pas aussi courant que le soudage par refusion. Cette technique est principalement utilisée pour la technologie de perçage traversant, mais elle peut également être utilisée pour la fabrication en surface (CMS).

Étape 1: Monter les composants sur le PCB

Étape 2: Passez le PCB sur une vague de soudure fondue

Étape 3: Souder des fils et former une connexion électrique

Étape 4: Utilisez de l'air/de l'eau pour refroidir le PCB.

Cette technique est moins efficace et plus sujette aux erreurs que le soudage par refusion.

2. soudage par refusion

Le brasage par refusion est l'une des techniques les plus répandues en montage en surface. Utilisé pour la production en grande série, il présente la plus faible marge d'erreur. Cette technique est principalement utilisée pour le montage en surface. Le processus de brasage par refusion comprend les étapes suivantes :

Étape 1:   Appliquer la pâte à souder à l'aide d'une impression au pochoir

Étape 2:   Transférer le PCB à la machine pick and place pour le placement des composants

Étape 3:   Le circuit imprimé passe ensuite dans un four de chauffage appelé four de refusion. Ce four fait fondre la pâte à braser et la soude pour former une connexion électrique entre les différents composants. Le processus de refusion comporte généralement quatre étapes.

a) Préchauffer

b) Tremper

c) Refusion

d) Refroidissement.

  

  

Technologie de montage en surface vs. technologie de perçage traversant  

Les technologies de montage en surface (CMS) et de montage traversant (THT) sont devenues les standards de l'industrie pour la fabrication de circuits imprimés. Ces deux technologies sont principalement utilisées pour l'assemblage de composants électroniques sur circuit imprimé. Cependant, elles présentent des caractéristiques, des utilisations, des procédés, des avantages et des applications distincts.

Tableau I : Technologie de montage en surface VS Technologie de montage traversant

Aspect	Technologie de montage en surface (CMS)	Technologie de trou traversant (THT)
Technique	Le SMT monte directement les composants sur la surface du PCB	THT insère les composants sur le PCB via des trous percés.
Processus d'assemblage	Le SMT est un processus entièrement automatisé utilisant une machine appelée machine pick-and-place.	Le THT est principalement effectué manuellement ou par une machine automatisée
Placement des composants	Le SMT permet de placer les composants des deux côtés du PCB	THT permet uniquement l'insertion de composants sur un seul côté
Volume du tableau	Plusieurs composants peuvent être installés dans une zone donnée.	Un nombre plus petit de composants peut être assemblé dans une zone donnée par rapport au SMT.
Contrainte mécanique	Le SMT offre moins de liaisons mécaniques que le THT car les composants THT sont insérés à travers des trous.	Le THT offre une liaison mécanique solide entre les composants et le PCB
Adéquation des composants	Le SMT convient aux dispositifs CMS tels que les résistances, les condensateurs, les circuits intégrés, les BGA, les microcontrôleurs et les circuits intégrés de microprocesseurs.	Le THT est uniquement adapté aux composants de forte puissance tels que les convertisseurs CC-CC et les transformateurs. Ces composants sont encombrants et ne conviennent pas à la CMS.
Prix	Le coût initial du SMT est plus élevé en raison de l'acquisition de machines automatisées, comme les machines de prélèvement et de placement. Cependant, le coût de fabrication global est inférieur à celui du THT.	Le coût initial du THT est inférieur grâce au procédé manuel. Cependant, le coût global de fabrication est supérieur à celui du CMS.
Réparations et retouches	En SMT, il est difficile de réparer et de retravailler une fois fabriqué.	En revanche, il est relativement facile d'effectuer des réparations et des retouches grâce à la technologie des trous traversants (THT)

Choisissez PCBaSic pour votre assemblage CMS

PCBasic est un partenaire de confiance pour l'industrie électronique en quête de services d'assemblage CMS fiables, efficaces et de haute qualité. Fort de plus de 15 ans d'expérience en conception et gestion de projets de circuits imprimés, PCBasic offre un accompagnement complet pour la production de circuits imprimés montés en surface, en petites et grandes séries.

  

 

Avantages de PCBaSic

•   Une expertise à laquelle vous pouvez faire confiance:

Soutenu par des ingénieurs expérimentés et en collaboration avec des équipes de doctorat des meilleures universités, PCBasic stimule l'innovation continue grâce à la recherche industrielle et universitaire.

•  Système d'usine double:

Notre usine de Shenzhen est spécialisée dans les séries rapides en petits lots, tandis que l'usine de Huizhou gère la production à haut volume avec des processus rationalisés.

•  Intégration verticale:

Nous exploitons notre propre usine de pochoirs et de montages, proposons un traitement de pièces de précision CNC et livrons des pochoirs dans un délai d'une heure, garantissant une réponse rapide et un contrôle complet du processus.

•  Gestion intelligente des composants:

Avec un entrepôt central de composants électroniques intelligent, PCBasic assure un approvisionnement stable en pièces originales et authentiques.

•  Nomenclature en un clic et devis instantané:

Téléchargez votre BON déposez et recevez des prix rapides et précis grâce à notre système automatisé, parfait pour le prototypage rapide et la fabrication en volume.

•  Certifié pour l'excellence:

En tant qu'entreprise nationale de haute technologie, PCBasic est certifiée ISO13485, IATF 16949, ISO9001, ISO14001 et UL, et est fière d'être membre de l'IPC. Nous détenons plus de 20 brevets pour nos systèmes de contrôle qualité et de production.

Que vous développiez des produits électroniques médicaux, automobiles, grand public ou industriels, PCBasic fournit des solutions d'assemblage de circuits imprimés à montage en surface avec une précision, une rapidité et une qualité sur lesquelles vous pouvez compter.

Conclusion

En résumé, la technologie de montage en surface (CMS) révolutionne le secteur de la fabrication de circuits imprimés. Elle s'est imposée comme la solution idéale pour intégrer un maximum de composants montés en surface (CMS) dans un espace réduit, permettant ainsi la création de dispositifs électroniques légers et intelligents. Le CMS permet aux industries de produire en grande série, réduisant ainsi les coûts et augmentant l'efficacité.