Les circuits imprimés modernes deviennent de plus en plus denses, ce qui entraîne une demande croissante de composants électroniques intelligents et compacts. L'utilisation de composants montés en surface (CMS) progresse rapidement et leur taille se réduit, permettant ainsi d'intégrer un maximum de composants CMS sur le circuit imprimé. Le processus de soudure de ces petits composants peut parfois laisser un défaut appelé « défaut ».Pierre tombale ».
Le tombstoning est un défaut des circuits imprimés qui survient lors du soudage lorsqu'une extrémité d'un composant CMS, comme une résistance ou un condensateur, n'est pas soudée. L'extrémité dessoudée se redresse ou s'incline. C'est pourquoi on parle de tombstoning. Ce défaut, également appelé effet Manhattan, crée un circuit ouvert dans le circuit imprimé, entraînant un dysfonctionnement. La reprise engendre des coûts supplémentaires et diminue la fiabilité du circuit imprimé. Cet article vous aidera à comprendre les principes fondamentaux du tombstoning, ses causes et ses effets, et à éviter ce phénomène sur votre circuit imprimé.
Qu'est-ce qu'un PCB Tombstoning ?
Le « tombstoning » est un défaut bien connu de l'assemblage des circuits imprimés. Lors du soudage des composants CMS (Composition en surface) comme les résistances et les condensateurs, il arrive qu'une extrémité de ces composants ne soit pas soudée et se retrouve alors verticale. Ce défaut est appelé « tombstoning ». Cet effet est hautement indésirable sur les circuits imprimés, car il crée un circuit ouvert susceptible d'entraîner une défaillance ou un dysfonctionnement de la carte.
Il est possible de corriger le défaut de tombstoning par soudure de reprise. Cependant, cela entraîne des coûts et des ressources supplémentaires, et diminue la fiabilité globale du circuit imprimé. En effet, la reprise nécessite de chauffer le point non soudé du composant CMS pour le souder. Par conséquent, le tombstoning est dangereux pour les circuits imprimés, et il est important de l'éviter.
Facteurs conduisant au Tombstoning des PCB
Le procédé de fabrication des CMS, notamment le procédé de refusion au four, est un facteur majeur contribuant aux défauts de tombstoning. D'autres facteurs peuvent également contribuer à ces défauts sur les circuits imprimés.
1. Taille du tampon: En règle générale, les grandes tailles de pastilles de composants CMS tels que les résistances et les condensateurs peuvent potentiellement entraîner des défauts de pierre tombale.
2. Géométrie des composants : Il a également été observé que la taille et la géométrie des pastilles de la carte de circuit imprimé sont des facteurs contribuant aux défauts de désagrégation dans les PCB.
3. Excès de pâte à souder : Un autre défaut majeur des PCB est la présence excessive de pâte à souder entre les pastilles des composants SMT.
4. Tailles de tampons irrégulières : L'incohérence entre la taille réelle et la taille des pastilles du composant dans la bibliothèque du concepteur entraîne un défaut de désintégration lors du processus de soudure par refusion. En effet, plus la taille des pastilles est importante, plus la pâte à braser est volumineuse, ce qui augmente le couple de rotation lorsque la pâte à braser devient liquide.
5. Utilisation incorrecte de la pâte à souder : Lorsque la pâte à braser ne fond pas simultanément aux deux extrémités d'un composant CMS, une extrémité du composant est tirée vers le haut, ce qui provoque un défaut de tombstoning.
6. Utilisation de composants de forme irrégulière : Les composants présentant des formes différentes à leurs extrémités sont plus susceptibles de présenter un défaut de tombstoning. En effet, la tension superficielle de la brasure fondue affecte le composant différemment selon son orientation. Par conséquent, une extrémité du composant se soulève, créant un effet de tombstoning.
7. Placement incorrect des composants : Si les composants ne sont pas placés exactement à un angle ou de manière incohérente par rapport à leurs pastilles, cela crée un déséquilibre et entraîne un effet tombstone sur le circuit imprimé.
8. Utilisation inefficace du four de refusion : Un autre facteur important conduisant à l'effet de tombstoning est un profil de refusion mal contrôlé. Un chauffage irrégulier entraîne un effet de tombstoning sur les circuits imprimés.
L'impact du tombstoning
Le désactivation de la mémoire morte impacte les performances, la fiabilité et les fonctionnalités de l'appareil. Les conséquences de cette désactivation, lorsqu'elle se produit, contribuent à :
1. Augmenter le coût du produit : Le défaut de tombstoning, lorsqu'il est rencontré dans une industrie de fabrication de PCB, augmente le coût, augmente le temps de production et consomme des ressources supplémentaires.
2. Fiabilité du PCB : Le tombstoning nécessite des retouches et nécessite de chauffer les composants non soudés, ce qui diminue la fiabilité et la fonctionnalité du circuit imprimé.
3. Dommages aux composants: Le chauffage nécessaire pour souder les composants restants peut endommager les composants en raison de la chaleur excessive ou de plusieurs cycles de chauffage.
4. Compromis sur les performances : Parfois, le tombstoning peut ne pas endommager ou compromettre l'ensemble des fonctionnalités du PCB, mais peut compromettre les performances du PCB.
5. Augmenter les coûts de production : Les PCB qui rencontrent un tombstoning nécessitent un coût supplémentaire et augmentent donc le coût de production global du projet.
6. Non-conformité : Si la défaillance des circuits imprimés n'est pas maîtrisée, elle peut avoir de graves conséquences. Le dispositif peut ne pas respecter les normes de qualité, ce qui allonge le délai de mise sur le marché.
Comment éviter un défaut de circuit imprimé tombstoning
Le tombstoning sur les circuits imprimés est une préoccupation majeure pour garantir leur fiabilité. En appliquant les meilleures pratiques, il est possible d'éviter ou d'éliminer ce risque. Voici quelques-unes des meilleures pratiques pour éviter ce phénomène.
1. Profil thermique : Il est recommandé d'établir un profil thermique complet et précis lors du soudage par refusion afin que la chaleur soit répartie uniformément, évitant ainsi le risque de rencontrer un effet tombstone dans le PCB.
2. Dimension précise du tampon : Utilisez toujours des dimensions de pastille précises pour éviter le phénomène de « tombstone ». La pastille est plus grande ou plus petite que la taille réelle, créant ainsi un « tombstone » sur le circuit imprimé. Le concepteur doit s'assurer de l'utilisation de dimensions précises pour les composants.
3. Orientation correcte des composants : Une mauvaise orientation des composants est une autre cause de désintégration sur les circuits imprimés. L'orientation des composants doit toujours être identique afin d'éviter une répartition inégale de la pâte à braser lors du passage au four de refusion.
4. Composants Taille du terminal : Une bonne pratique pour éviter le tombstoneing dans les PCB est d'utiliser des composants avec des tailles de bornes équilibrées.
5. Mesures de contrôle de la qualité : Les industries disposant d'un contrôle qualité rigoureux sont moins susceptibles de rencontrer des défauts de type « tombstoning » sur leurs circuits imprimés. Le contrôle qualité garantit une répartition uniforme de la pâte à braser et conforme aux normes de qualité, évitant ainsi tout défaut de type « tombstoning ».
PCBasic prévient le Tombstoning grâce à un contrôle qualité rigoureux
PCBasic s'est forgé une solide réputation dans le secteur de la fabrication de circuits imprimés grâce à ses mesures de contrôle qualité rigoureuses et complètes. L'entreprise améliore ses capacités au fil du temps et répond aux attentes de ses clients grâce à des produits garantis et de qualité garantie. Le système de contrôle qualité complet de PCBasic garantit l'absence de défauts de type « tombstoning ».
1. PCBasique's Des machines avancées, par exemple l'inspection optique automatisée (AOI) et l'inspection par rayons X, garantissent que le tombstoneing dans les PCB ne devrait jamais se produire.
2. Le contrôle qualité de base des PCB joue un rôle essentiel dans la prévention du phénomène de « tombstoning ». Il joue un rôle clé dans le processus de soudure par refusion et la répartition uniforme de la pâte à braser, ce qui prévient le phénomène de « tombstoning » sur les PCB.
3. PCBasic dispose d'un système de contrôle qualité rationalisé pour garantir que des composants avec la dimension exacte du pad ont été utilisés, évitant ainsi les risques de tombstoneing dans le PCB.
4. Le système intelligent et efficace de PCBasic aide les opérateurs techniques à identifier et corriger les erreurs, telles que le « tomstoning », sur les circuits imprimés. Cela permet également aux ingénieurs d'éviter de telles erreurs à l'avenir.
5. PCBasic dispose d'un mécanisme rigoureux de contrôle de la qualité des composants qui réduit le risque d'utiliser les mauvais composants, ce qui permet d'éviter les défauts de désagrégation.
6. PCBasic a un ISO9001. et QS9000 système de qualité qui assure le contrôle de la qualité à chaque étape du cycle de production, ce qui entraîne le moins de défauts tels que le tombstoning.
7. L'équipe d'experts en contrôle qualité de PCBasic garantit la cohérence des profils de refusion. Cela évite les risques de chauffe inégale et d'endommagement des composants, réduisant ainsi le risque de « tombstoning » sur les circuits imprimés.
Conclusion
Dans les conceptions électroniques modernes, la fiabilité et les performances des produits sont des paramètres critiques. En appliquant des techniques et des méthodes visant à réduire les défauts de tombstoning, les fabricants de circuits imprimés peuvent réduire les coûts de production, améliorer leur efficacité et atteindre l'excellence. Le tombstoning est un défaut d'assemblage des circuits imprimés, et des mesures doivent être prises pour l'éviter. Lors du tombstoning, une extrémité du composant CMS est laissée non soudée et se trouve à la verticale. Si le tombstoning n'est pas corrigé à temps, il peut réduire la fiabilité et la fonctionnalité du produit.
Il est donc important pour les ingénieurs de comprendre le phénomène de « tomstoning », son impact sur les performances des produits et les facteurs qui en sont à l'origine, afin de pouvoir y remédier rapidement et prendre des décisions éclairées. Des mesures de qualité strictes doivent être adoptées pour éliminer ou réduire les causes du « tomstoning » dans la fabrication de circuits imprimés. La mise en œuvre de mesures de contrôle qualité permet de réduire au minimum le phénomène, améliorant ainsi la fiabilité, l'efficacité et les performances globales du produit.
