Qu'est-ce que l'assemblage traversant ?

L'assemblage par trous traversants est une méthode relativement traditionnelle pour les circuits imprimés. Cependant, elle reste largement utilisée aujourd'hui en raison de sa robustesse, de sa durabilité et de sa grande fiabilité. Son principe est très simple : il suffit d'insérer les broches des composants traversants dans les trous pré-percés du circuit imprimé, puis de les souder et de les fixer à l'arrière.

Cette technologie est particulièrement adaptée aux secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile, de l'énergie et de l'armée, car ces appareils sont souvent soumis à des environnements extrêmes, notamment des températures élevées et des vibrations. L'assemblage traversant offre une plus grande stabilité et une plus grande sécurité. Les circuits imprimés (PCB) fabriqués avec cette technologie sont plus robustes que ceux montés en surface (CMS) et facilitent également la maintenance ultérieure ou le remplacement de composants.

Examinons maintenant ensemble les différences spécifiques et les avantages de l'assemblage traversant et comparons les technologies de montage traversant et de montage en surface.

Qu'est-ce qu'un trou traversant ?

En électronique moderne, le terme « trou traversant » désigne spécifiquement ces petites ouvertures percées dans un circuit imprimé (PCB) par lesquelles peuvent être insérées les broches des composants électroniques. Ces trous permettent les connexions électriques d'une couche à l'autre du circuit imprimé (PCB).

Ces trous sont remplis de composants à longues broches, assurant à la fois la stabilité mécanique et la connexion électrique entre les couches du circuit imprimé. Ce procédé diffère, par exemple, de l'assemblage en surface, qui permet de souder le circuit imprimé sans perçage.

Comprendre les composants traversants

À travers le trou Les composants électroniques sont des composants dotés de longs fils. Ces fils doivent être insérés dans les trous pré-percés du circuit imprimé, puis soudés et fixés à l'arrière. Bien que de formes et de tailles différentes, ils ont tous un point commun : ils doivent être installés à travers les circuits imprimés.

Les composants traversants courants comprennent :

• Résistances – Les plus courantes sont de petites formes cylindriques avec des pieds en métal aux deux extrémités

• Condensateurs – Surtout les types électrolytiques, qui ressemblent à de minuscules canettes

• Inducteurs – Pièces en forme de bobine, souvent utilisées dans les appareils électriques ou sans fil

• Diodes et LED – Petites pièces qui contrôlent le sens du courant ou s'allument

• Connecteurs et embases – Utilisé pour brancher des fils ou connecter d’autres modules

• Transistors et puces IC – Pièces rectangulaires noires avec plusieurs pattes, idéales pour les expériences

Organisateur Ce que S'agit-il d'un assemblage traversant ?

L'assemblage traversant consiste à insérer les broches des composants dans les trous percés dans le circuit imprimé et à les souder pour assurer des connexions robustes. La production de circuits imprimés comporte une phase d'assemblage critique, et cette méthode est encore largement utilisée dans les applications électriques exigeantes.

En comparaison, l'assemblage traversant est plus adapté aux applications soumises à de fortes contraintes, car il offre des connexions mécaniques plus solides. Il peut également accueillir des composants aux tolérances plus élevées, ce qui le rend adapté à certains environnements difficiles.

Pourquoi mettre en œuvre l’assemblage traversant ?

La technologie de montage en surface (CMS) n'est-elle pas à la mode actuellement ? Alors pourquoi l'utiliser ?trou traversant aassemblage?

Dans les années 1970, la technologie d'assemblage traversant était largement adoptée et demeura la pratique la plus courante pour l'assemblage de circuits imprimés pendant plusieurs années. Si le montage en surface a progressé au fil du temps, les techniques d'assemblage traversant sont toujours utilisées dans certaines applications, car elles sont plus fiables. Voici quelques-unes de ses caractéristiques principales :

•  Des connexions plus fortes : Fournit des joints durables avec une bonne résistance aux charges mécaniques, il est donc adapté à un environnement à fortes vibrations.

•  Idéal pour le prototypage et les tests : Les prototypes peuvent être facilement construits puisque les structures peuvent être modifiées, changées ou réparées au stade de la conception.

•  Efficace pour les composants haute puissance : Prend en charge les composants électroniques volumineux et de grande puissance qui nécessitent une sécurité.

•  Intégration multicouche fiable : Permet l'interconnexion de plusieurs couches de PCB et fonctionne ainsi de manière fiable dans de nombreux circuits difficiles.

•  Conçu pour les environnements extrêmes : Il offre d'excellentes performances dans des environnements industriels ou environnementaux difficiles tout en garantissant un fonctionnement à long terme.

Bien que l'assemblage traversant offre de nombreux avantages, il est très fastidieux et demande plus de main-d'œuvre que le montage en surface (CMS). Il devient donc peu pratique pour les circuits compacts à haute densité.

Étapes de l'assemblage traversant

L'assemblage traversant suit une procédure étape par étape pour garantir des connexions fiables et des circuits imprimés durables. Voici quelques étapes cruciales :

•  Conceptions de circuits imprimés :

La disposition du PCB doit avoir une taille de trou traversant appropriée et un placement approprié pour permettre une insertion facile et efficace des composants, ainsi que pour accueillir l'assemblage.

• Perçage des trous traversants :

Des trous précis sont percés dans le PCB à l'aide de machines de pointe selon les spécifications de conception pour favoriser un alignement approprié et l'intégrité structurelle.

• Placage des trous :

Les trous percés sont plaqués avec des matériaux conducteurs (tels que le cuivre) pour créer des connexions électriques entre les couches du PCB, ainsi que pour rendre les trous plus durables.  

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• Placement des composants :

Insertion des composants dans les trous plaqués à la main ou de manière automatisée, garantissant que les composants sont positionnés et orientés correctement pour de meilleures performances.  

• Soudure à la vague :

Le PCB est déplacé à travers une vague de soudure fondue, qui soude toutes les broches des composants ensemble de manière étanche afin que les joints de soudure soient solides et uniformes.

• Inspection et essais :

Le PCB assemblé subit un examen et un test de stabilité mécanique et de fonctionnalité électrique pour identifier les défauts potentiels, qui peuvent ensuite être corrigés.

• Assemblage final :

Le PCB testé est assemblé dans le produit ou le système final, marquant la fin du processus de fabrication pour une utilisation fiable.

Montage traversant ou montage en surface

Dans la fabrication de circuits imprimés, il existe deux principales méthodes : l'assemblage traversant et le montage en surface (CMS). Chacune présente ses propres avantages, selon l'application. L'assemblage traversant est réputé pour ses connexions robustes, ce qui le rend adapté aux environnements soumis à de fortes contraintes. Le CMS, quant à lui, est privilégié dans de nombreuses applications en raison de son efficacité de fabrication, de sa rentabilité et de sa compatibilité avec les conceptions compactes. Voici une comparaison détaillée pour vous aider à comprendre les deux méthodes :

•  Force de connexion : Grâce à des connexions traversantes plus solides, les circuits imprimés sont adaptés aux applications soumises à de fortes contraintes. Le montage en surface (CMS) offre une résistance adaptée aux conditions de faible contrainte, mais est moins résistant aux vibrations.

•  Taille du composant : L'assemblage traversant permet de prendre en charge des composants plus grands, comme des connecteurs, tandis que l'assemblage SMT est conçu pour des composants plus petits et plus légers et permet ainsi des conceptions d'appareils compacts.

•  PCB Taille: Les circuits traversants nécessitent plus d'espace sur le circuit imprimé en raison des trous percés et réduisent la densité du circuit. L'assemblage CMS permet des conceptions plus denses en plaçant les composants à la surface de la carte et en optimisant l'espace disponible.

•  Vitesse de production: En revanche, l'assemblage traversant prend beaucoup plus de temps car il implique des processus manuels, tandis que le SMT est plus rapide et plus automatique, ce qui conduit à une production rapide et à grand volume.

•  Prix: Plus exigeant en main-d'œuvre et nécessitant davantage d'étapes, l'assemblage par perçage est relativement plus coûteux. La technologie de montage en surface est généralement rentable pour la production en grande série.

•  Application: Les industries telles que l’aérospatiale, l’automobile et l’armée s’appuient sur la technologie des trous traversants pour sa résistance mécanique et sa fiabilité dans les environnements difficiles.

•  Réparabilité : La modification est plus facile dans l'assemblage traversant en raison des composants plus gros et de l'accès facile aux joints de soudure et le SMT est très difficile à réparer en raison des composants plus petits et de la densité énorme.

Voici un tableau comparatif clair, permettant de mieux comprendre les différences entre la technologie de montage traversant et de montage en surface dans l'assemblage de circuits imprimés :

Après avoir examiné ces points, un fabricant se sent à l'aise et à l'aise lorsqu'il choisit la bonne méthode d'assemblage en fonction des besoins de conception, de prix et de performances.

Conclusion

En conclusion, l'assemblage traversant occupe une place particulière dans la fabrication électronique, où il est particulièrement avantageux, car il offre des avantages uniques. En revanche, pour les conceptions compactes, haute densité et économiques, c'est la technologie CMS qui domine le marché. Dans les environnements exigeant une résistance mécanique élevée, la technologie traversante reste la plus performante, là où longévité et fiabilité sont essentielles.

En raison de sa robustesse, c'est également la technologie privilégiée dans la construction où les composants seraient soumis à des chocs, des vibrations et d'autres conditions environnementales difficiles.

Pour prendre de meilleures décisions dans un environnement de production, il est essentiel de connaître les avantages et les inconvénients de l'assemblage traversant et du montage en surface. Les entreprises qui utilisent une combinaison intelligente de ces deux technologies pourront optimiser leurs processus de production, en équilibrant prix, performances et fiabilité, afin de produire des appareils électroniques avancés, durables et performants, répondant à un large éventail d'applications et de secteurs industriels.