L'assemblage de circuit imprimé demande précision et expertise à chaque étape du process de soudure. Chaque système de soudure nécessite un profil spécifique, de la sélection de matériaux et de surfaces appropriés au réglage des paramètres représentés dans les courbes de soudure. Notre gamme de produits complète couvre tous les systèmes de soudure courants, y compris la soudure par reflux, la soudure par ondes et la soudure sélective . Avec nos solutions personnalisées, nous nous assurons que vos circuits imprimés répondent aux standards de la plus haute qualité. Vous pouvez compter sur notre expérience et notre engagement à obtenir des résultats de première classe dans l'assemblage de circuits imprimés.
La technologie de montage en surface (SMT) est devenue un standard commun dans le traitement des assemblages électroniques et des assemblages de circuit imprimé. La technologie de raccordement peut être intégrée en utilisant le THR (Through Hole Reflow) ou le SMD (Surface Mount Appareil), et une combinaison des deux types de montage est également possible.
Apprenez-en plus sur nos composants THR et SMD pour un assemblage de circuit imprimé optimal ci-dessous.
Le soudage par refusion (THR) fait référence au traitement de composants qui sont insérés dans le circuit imprimé et ensuite soudés avec d'autres composants de SMT pour l'assemblage de circuit imprimé. Le défi particulier de cette méthode est que les composants doivent résister aux températures élevées du process SMT.
Nos composants avec une longueur de broche courte de 1,50 mm permettent de bénéficier de plus d'espace et de liberté de conception et répondent aux exigences de l'IPC-A-610 E. Avec une épaisseur de circuit imprimé de 1,60 mm, vous bénéficiez d'un assemblage double face.
L'option de soudage en phase vapeur est également disponible, puisqu'aucune goutte de pâte à souder ne se forme sur le dessous de la carte du circuit imprimé. Notre process d'application de pâte simplifié et nos volumes réduits de pâte réduisent également vos coûts de fabrication. L'absorption optimale de la température et le dégazage sans difficulté du flux dans le système de soudure contribuent également à l'assemblage du CIRCUIT IMPRIMÉ à un bon rapport coût-efficacité.
Assemblage de circuit imprimé optimal avec plastique haute performance : nos composants THR offrent des propriétés sans halogène, résistantes à haute température pour tous les systèmes de soudure courants. Avec une stabilité dimensionnelle et une fidélité de réseau maximales ainsi qu'un faible niveau de sensibilité à l'humidité (MSL 1), ils restent dimensionnellement stables même sous des charges thermiques élevées et s'adaptent confortablement sur le circuit imprimé.
Broches mâles précises pour un assemblage de circuit imprimé optimal : avec une tolérance de position du picot à souder inférieure à ± 0,1 mm autour de la position zéro, elles sont conformes au standard IEC 61760-3 et sont idéales pour l'équipement automatique. Nos broches mâles dimensionnellement stables assurent un process SMT fluide sans défaillances grâce à des procédés de fabrication modernes et un contrôle minutieux des broches de contact.
Assemblage de circuit imprimé efficace avec des brides à souder : fixez les composants de raccordement rapidement et en toute sécurité sans vis supplémentaires. Dans le process de reflux, ils sont soudés directement aux broches de contact, ce qui élimine la nécessité d'étapes de travail fastidieuses. La géométrie et le positionnement des brides à souder protègent les joints de soudure des contraintes mécaniques permanentes et évitent les contraintes dues au serrage des vis.
Applications où un traitement rapide et des raccordements fiables et stables à la carte de circuit imprimé sont essentiels. Recharge, soudure par onde ou soudure manuelle avec des exigences de température élevées.
La technologie de montage en surface (SMT) connecte les composants SMD directement via des surfaces à raccordement soudable (tampons de soudure) sur le circuit imprimé. L'utilisation des composants SMD permet de se passer des broches de câbles pour les composants et des trous normalement requis pour la fixation sur le CIRCUIT IMPRIMÉ.
Assemblage de circuit imprimé optimal avec plastique haute performance : nos composants SMD en LCP offrent une stabilité dimensionnelle et une fidélité de réseau maximales. La stabilité dimensionnelle élevée et la résistance à la chaleur de soudure assurent un process SMD fiable. Avec un faible niveau de sensibilité à l'humidité (MSL 1), les étapes de pré-séchage sont superflues. Le faible coefficient de dilatation thermique empêche la déflexion de l'ensemble dans le système de soudure, ce qui accélère votre process d’assemblage entièrement automatisé.
Assemblage de circuit imprimé optimal avec blocs de jonction pour circuit imprimé LSF SMD : nos blocs de jonction offrent une tenue fiable grâce à deux patins de soudure par pôle, sans brides de montage supplémentaires. Avec des forces de maintien de plus de 150 N dans la direction axiale, ils peuvent résister à des charges élevées. Les tests de durée de vie simulée conformément à la norme CEI 61373/10.2011 confirment leur résistance élevée aux vibrations et aux chocs. Bénéficiez d'un process SMD fluide et sans entretien et intégrez-le en toute sécurité sur des cartes de circuit imprimé composites en verre, céramique ou aluminium.
Assemblage de circuit imprimé optimal avec nos composants optimisés SMD : les lignes Pick-and-Place et les surfaces d'aspiration permettent une prise en charge sécurisée et un placement précis dans un assemblage entièrement automatisé. Le faible poids de nos blocs de jonction pour circuit imprimé augmentent également les performances de montage. Utilisez l'emballage sur bobine dans les largeurs de sangle de standard pour faciliter l'intégration des éléments de raccordement. Compatibles avec les machines et avec une densité de composants élevée par bobine, ils réduisent vos coûts de réglage dans le process SMD automatique.
Pour assurer une qualité de soudure fiable dans le processus de fabrication, les surfaces de contact des broches à souder doivent être humidifiées avec la pâte à souder immédiatement après l'assemblage. Cela permet au fluide contenu dans la pâte de réagir avec le revêtement Sn, ce qui donne une qualité de soudure fiable. Le LSF-SMD a une coplanarité maximale de 100 µm. Pour des résultats optimaux, nous recommandons une épaisseur de gabarit de 150 à 200 μm.
Les propriétés de stabilité pour l'assemblage de circuit imprimé sont couvertes par des valeurs normatives et des essais pratiques supplémentaires. Les forces de traction axiale par point de raccordement (pôle) sont bien supérieures aux valeurs normalisées admissibles selon la norme CEI 60947-7-4. Des forces de retenue par pôle de plus de 150 N dans la direction axiale dépassent plusieurs fois les exigences normatives, assurant un raccordement particulièrement robuste.
Un essai de durée de vie simulée est effectué à cette fin, qui couvre également les exigences relatives à l'assemblage des circuits imprimés. Le spectre de test comprend un niveau de bruit et de choc à large bande plus élevé, conformément à la norme CEI 61373/10.2011, avec un niveau de gravité de catégorie 1B (« monté sur le corps ») dans la plage de fréquence de 5 à 150 Hz et avec un niveau ASD de 1,857 (m/s²)²/Hz 3 dB et une accélération effective de 5,72 m/s² et 240 degrés de liberté (DOF). La durée du test est de cinq heures par axe. La forme d'onde de choc semi-sinusoïdale a une accélération maximale de 50 m/s² et une durée nominale de 30 ms.
Sous-ensembles qui sont exclusivement équipés de composants SMD et exposés à des charges électromécaniques moyennes.
Les composants THR sont alimentés à travers des trous et soudés, ce qui fournit un raccordement fort et est utilisé pour des applications fiables. Les composants SMD sont soudés directement sur le circuit imprimé, ce qui permet des formes boîtier plus compactes et est idéal pour les appareils modernes et miniaturisés. Les deux méthodes ont leurs avantages et leurs inconvénients et sont utilisées en fonction de l'application.
Outre l'emballage de boîtier standard, Weidmüller propose des plateaux sur bobine, et un emballage tube pour un emballage de composants compatible avec les machines et spécifique au produit.
Sur bobine
Pour l'assemblage automatique, les têtes mâles sont disponibles pour des versions de 90° (angle) - et 180° (droit) avec la technologie « sur bobine ». Ils sont élaborés précisément pour le produit concerné, conformément à la norme CEI 602586-3. Les bobines sont anti-statiques, ont un diamètre de 330 mm (les détails spécifiques se trouvent dans la fiche de données) et sont adaptées aux alimentations disponibles sur le marché.
Le ruban est recouvert d'un film protecteur. Pour l'aspiration automatique des bandes à broches rectilignes (180°), une « ligne Pick-and-Place » résistante aux hautes températures est disposée au centre de la bande mâle. Ce « patin pick-and-place » est inclus dans le colis de livraison des têtes mâles dans le monde de livraison « sur bobine ». Les têtes mâles en angle (90°) sont conçues de façon à ce qu'aucune « ligne Pick-and-Place » ne soit nécessaire pour l’aspiration automatique.
La largeur de la bobine dépend de la taille de pas (L1), du nombre de pôles et du bord latéral (O = ouvert, F = bride, SF = bride à souder, LS = bride souder de verrouillage). Pour les rubans universels utilisés, Weidmüller propose les largeurs sur bobine suivantes : 32 mm, 44 mm, 56 mm et 88 mm.
Vous trouverez des informations d'emballage (par ex. type d'emballage, quantité, diamètre de bobine) dans la fiche de données respective du produit sélectionné et sur la fiche produit de Weidmüller dans le catalogue produit .
Matériau isolant
Nos composants (THR et SMD) sont faits de fibre de verre renforcée LCP (Polymère de cristal liquide). Cela garantit un haut niveau de stabilité de forme. Les propriétés de température positives du matériau et l'espace de pas (arrêt) intégré d'au moins 0,3 mm le rendent parfaitement adapté au process de pâte à souder.
Pour les connecteurs de données push-in (prises RJ45 et USB), en plus du LCP, des PA9T et PA10T ayant également un faible niveau de sensibilité à l'humidité (MSL 1) sont utilisés.
Surface du contact
Les systèmes de connecteurs enfichables sont exposés à de nombreuses influences externes, telle que la chaleur humide et les vibrations, qui ont un effet négatif sur les propriétés électriques et mécaniques et peuvent ainsi réduire la durée de vie de l'appareil. Pour lutter contre cette usure, nos composants de connecteurs enfichables reçoivent un revêtement de contact efficace et sont testés en laboratoire pour garantir une longue durée de vie dans une atmosphère industrielle. La structure type de la couche de contact présente un alliage de cuivre comme matériau de base, du nickel en tant que couche barrière, et du zinc ou de l'or comme couche de contact.
Des informations détaillées sur les matériaux et les surfaces sont fournies dans le catalogue de produits et la fiche de données.
Pas moins essentiel dans le process de production SMT : la soudure de refusion : dans cette étape, un dépôt de soudure existant est fondu, et environ 50 % du volume de la pâte se vaporise. Une fois le CIRCUIT IMPRIMÉ équipé, une goutte s'affiche sur l'extrémité de la broche : il est fondu dans le profil de refusion, déborde par action capillaire dans le trou de forage et forme le ménisque de soudure.
Le CIRCUIT IMPRIMÉ et les composants sont chauffés doucement dans la phase de préchauffage. Cela « active » la pâte à souder en parallèle. Pendant la période au-dessus de la température de fusion (217 °C à 221 °C), la soudure est liquéfiée et relie les composants aux terminaux du circuit. La température maximale de 245 °C à 254 °C est maintenue pendant environ dix à 40 secondes. La soudure durcit pendant la phase de refroidissement. Le circuit imprimé et les composants ne devraient pas pouvoir refroidir trop rapidement, cependant, pour éviter les fissures de contrainte dans la soudure.
Les profils de soudure recommandés pour la soudure par refusion et par ondes sont spécifiés dans le catalogue de produits et la fiche de données des composants respectifs.
Le volume de pâte requis et donc le degré de remplissage de la pâte à souder dans le process d'impression précédent sont essentiels pour un résultat de soudure optimal dans le process SMT.
Pour les points de soudure THR —par comparaison à la soudure à la vague — un diamètre de trou de montage légèrement plus grand est recommandé parce que la fusion de la pâte nécessite suffisamment d'espace dans le trou de perçage.
Pour en savoir plus sur la conception du CIRCUIT IMPRIMÉ et du gabarit, veuillez consulter le livre blanc Technologie de montage de surface : intégration de la technologie de raccordement d'appareil dans le process SMT
Les produits soudés par onde dans le THT (technologie Through Hole), aussi connu sous le nom de brochage dans le trou, sont la meilleure alternative à la SMT (technologie de montage de surface) si des forces plus élevées peuvent s'exercer sur des composants de circuits imprimés électromagnétiques. Le design des composants des produits Weidmüller est spécifiquement développé pour cette application et tient compte des exigences en termes de formes de boîtier et de traitement dès le début.
Les connecteurs pour circuit imprimé et les blocs de jonction filaires (THT) sont traités dans le processs de soudure par ondes. Les broches des composants sont enfoncées dans les trous traversants et sont ensuite soumis à une ou plusieurs vagues de soudure. Lorsqu'on applique la soudure sur la broche de soudure, la soudure liquide est tirée à travers les trous traversants par les forces humidifiantes et capillaires et constitue l'articulation de la soudure.
La technologie à trou traversant (THT) classique est de plus en plus remplacée par la technologie à montage en surface (SMT). Les raisons en sont à la fois les exigences sans cesse croissantes telles que la miniaturisation des composants, une densité fonctionnelle plus élevée et des coûts de production plus faibles, ainsi que les avancées majeures dans le développement des appareils de montage de surface (SMD), qui ont rendu possible l'utilisation du process de production SMT en premier lieu. De nos jours, la SMT s'est imposée comme le standard pour l'équipement des circuits imprimés.
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Que vous veniez chez nous en tant que développeur d'appareils, gestionnaire de produit ou acheteur, nous vous promettons niveau d'efficacité, rapidité et solutions sur mesure. Weidmüller est votre partenaire idéal pour les connecteurs pour circuit imprimé et les blocs de jonction PCB. Vous pouvez compter sur notre expertise et notre savoir-faire. En travaillant avec vous, nous trouverons les produits qui répondent à vos besoins.
Thierry Goffêtre
Expert Technique
