Assemblez et produisez des circuits imprimés sans défauts de fabrication

Créé: October 3, 2021
Production de circuit imprimé avec un professionnel en arrière-plan.

Récemment, j’ai perdu un bouton sur un vieux jean et j’étais totalement incapable de le réparer. Les coutures étaient de travers et il n’y avait aucun bouton supplémentaire le long de la taille. Ma mère m’a appris à toujours vérifier les coutures avant d’acheter un pantalon, mais la paresse l’emporte parfois et j’oublie de regarder. Certaines marques sont plus dignes de confiance et plus durables que d’autres, mais même dans ce cas, il est toujours bon de vérifier que les vêtements que vous êtes sur le point d’acheter ne présentent aucun défaut de fabrication évident.

Dans un monde idéal, tous les contrôles les plus rigoureux sont confiés au fabricant. Après tout, ce dernier est directement impliqué dans le processus de production et devrait disposer de l’équipement nécessaire pour tout contrôler facilement. De la même manière, votre fabricant de circuits imprimés devrait effectuer toutes les inspections et vérifications de processus nécessaires. Pouvoir vérifier que les processus sont bien réalisés est un élément essentiel dans votre relation avec le fabricant. Avec les bonnes connaissances, vous saurez ce qu’il faut rechercher et demander lors de la vérification des procédures de fabrication et des tests initiaux du produit.

Pourquoi inspecter vos processus d’assemblage et de production de circuits imprimés ?

L’inspection d’une installation de fabrication vous permettra de développer une relation de confiance avec votre fabricant. Cela vous donnera l’assurance que votre choix de fabrication est le meilleur pour vos choix de conception. Lorsque vous visitez votre usine, vous devez vérifier tous les outils et installations qui seront utilisés pour produire votre carte. Vous devez également examiner la manipulation entre les outils et les matériaux utilisés. Cependant, votre travail est loin d’être terminé une fois que vous avez vérifié tous les outils pour une construction.

Après l’assemblage, et probablement durant plusieurs étapes de la fabrication, votre fabricant doit inspecter les cartes et effectuer des contrôles de processus. Dans l’idéal, il sera même en mesure d’effectuer des tests de fonctionnement et de détecter tout problème avant que les cartes finales ne vous soient expédiées. Après tout, si votre pantalon était cousu avec un trou à la place des poches, vous voudriez que cela soit détecté rapidement afin que les poches puissent être remplacées facilement.

Jean avec trou aux genoux.
Jean avec trou aux genoux

Quelles sont les méthodes d’inspection ?

En examinant le chemin de fabrication de votre circuit imprimé et les processus qui sont activés pendant la fabrication, vous pouvez déterminer les outils et les procédures d’inspection. Vous devez vous renseigner sur les processus d’inspection utilisés par votre fabricant suivants, et les observer en action si vous le pouvez :

Inspection mécanique: Certains tests mécaniques incluent les chocs et le fluage thermique. Cependant, quelle que soit la contrainte supplémentaire (s’il y en a une) que vous appliquez aux cartes, elles doivent toujours être physiquement intactes et non endommagées avant l’envoi.

Inspection optique: L’examen des cartes à l’œil nu ou au microscope vous permet de détecter les dommages physiques à grande échelle. Les ponts de soudure, les brûlures et les désalignements dus à la refusion sont généralement facilement visibles si vous avez la patience de chercher.

Test d’adhérence: Si le mélange de matériaux dans l’empilement de couches ne présente pas les bons rapports, il peut y avoir une délamination entre le cuivre et le stratifié ou le vernis d’épargne. Ce phénomène doit être vérifié pendant la fabrication. Si vous le découvrez plus tard, vous risquez de devoir mettre au rebut de nombreuses heures de travail de fabrication. Un test d’adhérence est souvent aussi simple que de mettre du scotch sur une couche et de vérifier que rien ne s’est décollé de la carte.

Inspection par MEB: Les microscopes électroniques à balayage (MEB) sont des équipements très coûteux. Si vous avez des caractéristiques extraordinairement fines, l’imagerie MEB peut être utilisée pour inspecter la carte. Cependant, l’inspection par MEB est plus souvent utilisée pour évaluer la métallisation. Le faisceau d’électrons peut endommager certains types de matériaux, voire les décaper.

Inspection aux rayons X: En cas de problèmes d’ouverture ou de court-circuit après la fabrication de la pile de couches, il est préférable de recourir à un test non destructif jusqu’à ce que vous sachiez où se situe le problème. Toutes les usines de fabrication ne disposent pas de capacités d’inspection par rayons X, c’est donc un point sur lequel vous devez vous renseigner lors de votre visite.

Docteur qui observe un cerveau avec des lunettes à rayon x
Docteur qui observe un cerveau avec des lunettes à rayon x

Quels tests votre fabricant peut-il effectuer ?

Les tests que peut effectuer votre fabricant varient, mais il doit au moins disposer de tests électriques rudimentaires et d’un système d’imagerie thermique pour repérer les zones de forte consommation de courant (indiquant une fuite). L’idéal serait qu’il dispose également d’un microscope électronique ou de la capacité d’effectuer une analyse élémentaire, ce qui permet d’aller plus loin dans l’identification de la cause profonde d’un problème électrique.

Si vous devez respecter des normes spécifiques, comme les normes MIL-SPEC ou les exigences de sécurité des consommateurs, vous devez également vous renseigner sur les tests de pré-conformité que le fabricant peut effectuer. S’il peut produire et tester un lot initial, cela reviendra beaucoup moins cher que de découvrir, au milieu de la certification, que vous avez une mystérieuse résonance ou que vous ne pouvez pas répondre aux exigences de sécurité en matière de tension.

Même si c’est admirablement courageux et que cela vous fait peut-être gagner un peu de temps dans le présent, acheter un jean sans l’essayer, c’est s’exposer à des problèmes dans le futur. Faire produire des circuits sans connaître votre fabricant n’est même pas admirablement courageux, c’est aller au-devant de problèmes. En choisissant le bon logiciel de conception de circuits imprimés, vous pouvez sélectionner les outils qui vous permettront de réaliser des économies à long terme et de garantir des processus de qualité et reproductibles.

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