Tout sur les Assemblages de Boîtiers

Lorsque vous êtes prêt à fabriquer un nouvel appareil en volume de production, de nombreux aspects du produit doivent être réunis. Le boîtier, le câblage et les connecteurs, le logiciel/logiciel embarqué et, bien sûr, l'assemblage de la carte de circuit imprimé (PCBA) doivent tous être considérés dans leur globalité. Il existe une manière rapide de mettre votre produit dans un boîtier utilisable, complet avec alimentation et câblage, et avec un facteur de forme qui s'adapte à votre PCBA. Cette route souvent utilisée vers un nouveau produit est un assemblage en boîte.

J'ai parlé à de nombreux concepteurs et développeurs de produits, et beaucoup d'entre eux n'ont jamais produit un nouveau produit avec leur CM sous forme d'assemblage en boîte. Parfois connue sous le nom d'intégration de systèmes, les constructions en boîte regroupent essentiellement tous les éléments importants qui apparaîtraient dans un produit fini en un assemblage simple. Ils peuvent ne pas avoir l'esthétique que vous attendriez de certains des produits grand public les plus populaires, mais ils sont une option efficace pour une production accélérée.

Anatomie d'un Assemblage de Boîte Électronique

Certains fabricants proposeront des services de montage en boîtier, où ils rassemblent de nombreux éléments d'un système dans un seul paquet et vous livrent un ensemble prêt à l'emploi. Le PCBA, son câblage et son montage, ainsi que le boîtier lui-même sont tous assemblés dans une seule enceinte qui fonctionne comme l'emballage du produit. L'enceinte elle-même pourrait être un boîtier standard, un boîtier en tôle ou même une boîte imprimée en 3D.

Certaines des étapes impliquées dans la fabrication d'un assemblage de montage en boîtier pourraient inclure :

• L'installation du PCBA (ou de plusieurs cartes) dans l'enceinte
• L'usinage d'un boîtier simple, généralement en tôle, ou l'adaptation d'un boîtier en plastique/métal standard
• L'usinage de tous les trous ou ouvertures dans l'enceinte pour les câbles et les faisceaux
• La programmation du firmware/logiciel dans la mémoire principale du PCBA si les composants ne sont pas fournis pré-programmés
• L'installation de tous les interrupteurs, boutons, écrans ou autres éléments d'interface homme-machine (HMI)
• Le test fonctionnel, impliquant généralement un dispositif fourni par le client et un programme de test automatisé

L'idée est que le client puisse utiliser l'assemblage dès sa réception. Pour vous assurer que vous pouvez rapidement prendre votre construction de boîtier et mettre le produit sur le marché, la construction devra tout de même passer par les mêmes qualifications que tout autre dispositif électronique vendu sur le marché ouvert. Par exemple, le dispositif devra réussir au minimum les tests de conformité EMC FCC/CISPR, et une autre norme pour consommateurs ou commerciale (UL, IEC, etc.) pourrait s'appliquer à votre produit.

Cette partie du processus est mieux réalisée pendant la phase de prototypage. Comme le boîtier joue un rôle important dans des aspects tels que l'EMC et la sécurité de l'utilisateur, un boîtier complet devrait être assemblé et testé pour la conformité, ce n'est pas juste la carte qui doit être qualifiée.

Ce dont vous avez besoin pour l'assemblage de boîtier

Tout d'abord, vous devez trouver un fabricant à contrat qui peut soutenir vos besoins dans votre construction de boîtier. Votre fabricant à contrat devrait être capable de qualifier tout design de boîtier personnalisé et de développer un processus d'assemblage pour la construction. Le processus d'assemblage devrait inclure toutes les étapes pertinentes pour l'assemblage mécanique, ainsi que les tests, l'inspection et le contrôle de qualité.

Au fur et à mesure que vous avancez dans le processus de construction avec l'équipe d'ingénierie de votre fabricant, vous pourrez identifier les mécaniques, les harnais et les options de câblage qui correspondent à vos besoins, et vous pourrez intégrer ces points dans votre conception. Il est préférable de compléter ces tâches tôt car elles peuvent contraindre la disposition et la conception du PCB en termes de placement des composants autour de la carte, et ces points influenceront ce que le fabricant peut faire pour accommoder votre assemblage de boîtier.

Quelle documentation est nécessaire pour un assemblage de boîtier ?

Toute la documentation standard que vous généreriez pour une fabrication standard sera nécessaire pour un assemblage de boîtier. L'ensemble de base de fichiers (Gerbers/ODB++, BOM, fichiers de perçage, etc.) sera nécessaire pour le PCB, mais cet ensemble de fichiers n'aidera pas avec le reste de l'assemblage du boîtier.

Pour vous assurer que votre boîtier, le placement des connecteurs, le montage, les câbles et les exigences en matière de faisceaux sont bien compris par votre assembleur, il est judicieux de préparer un dessin mécanique. Le meilleur cas serait un fichier STEP avec un modèle de boîtier simple qui décrit le format de boîte que vous désirez. Même un dessin simple est mieux que rien car cela donnera à votre fabricant une meilleure idée du produit que vous attendez d'un assemblage de boîte.

Enfin, la nomenclature pour le PCBA devra inclure tous les composants mécaniques et les câbles/faisceaux nécessaires pour l'assemblage de la boîte. Cela peut inclure, sans s'y limiter, les écrous, vis, boulons, câblages (y compris le calibre), entretoises, câbles, faisceaux et informations sur le boîtier. Si vous laissez ces détails à la discrétion de votre fabricant, demandez-leur de mettre à jour votre nomenclature avec toutes les pièces supplémentaires qu'ils utiliseront dans l'assemblage final.

La prochaine fois que vous souhaitez générer votre documentation de fabrication pour un montage en boîtier, utilisez l'ensemble complet d'outils de conception de produit dans Altium Designer. L'utilitaire Draftsman accélère la création de dessins de fabrication et d'assemblage, et la fonctionnalité fichier OutJob peut rapidement générer l'ensemble principal de livrables pour la fabrication de PCB. Lorsque vous avez terminé votre conception et que vous souhaitez envoyer les fichiers à votre fabricant, la plateforme Altium 365 facilite la collaboration et le partage de vos projets.

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