Réaliser ses prototypes en interne, un gain de temps pour nos clients!
La fabrication de prototypes de cartes électroniques est une étape cruciale dans le développement de nouveaux produits. Ces prototypes servent de modèle initial pour tester et valider nos choix techniques avant la production.
Jusqu’à présent, nous avons fait appel à un sous-traitant pour le câblage de nos prototypes, ce qui ajoutait un délai de deux à trois semaines à chaque projet. C’est pourquoi nous avons décidé de fabriquer nous-mêmes nos prototypes de cartes électroniques. Le faire en interne par nos équipes nous permet de réduire ce temps de manière considérable. Aujourd’hui, la fabrication d’un prototype nous prend moins d’une journée.
Fin 2023, Innovel s’est équipé d’un four à refusion CMS, de pochoirs et de tout le matériel nécessaire afin de gérer cela en interne.
L’occasion pour nous de partager avec vous les étapes de fabrication.
La sérigraphie des prototypes
La sérigraphie des prototypes de cartes électroniques consiste à déposer de la pâte à braser sur les circuits imprimés. La technique que nous utilisons est une technique d’impression par pochoir.
La pâte à braser est déposée sur le PCB à l’aide d’une raclette que l’on passe sur un pochoir en inox. Ce même pochoir est conçu avec des ouvertures précises pour cibler les zones où la pâte à braser doit être appliquée. La pâte à braser est un élément essentiel du processus de fabrication des cartes électroniques. Elle va permettre de souder, lors du passage au four de refusion, les Composants Montés en Surface (CMS) sur le circuit imprimé (PCB).
De même, le centrage du pochoir avec le circuit imprimé doit être parfait pour éviter les courts-circuits. Pour cela des points de centrage sont prévus dans la carte électronique, dans le pochoir ainsi que le support de la carte.
Après avoir déposé de la pâte sur toute la longueur du pochoir, on l’enlève délicatement. On voit alors les zones grises mates qui ont reçu un dépôt de pâte à braser. Et les zones brillantes qui furent évitées.
La pose des composants CMS
Une fois la pâte à braser appliquée, vient la pose des composants. Cette étape nécessite une grande précision et dextérité. Il faut les poser manuellement sur leurs emplacements en veillant à éviter tout chevauchement ou mauvais alignement. Sinon cela pourrait produire des soudures de moins bonnes qualités donc occasionner des courts-circuits.
Une fois que tous les Composants Montés en Surface sont posés, alors c’est le moment de passer au four.
Passage au four
Pour que la brasure se forme, il est nécessaire que la pâte à braser soit à l’état liquide. C’est-à-dire fondue, au moment du contact avec les terminaisons des composants. C’est pourquoi la carte électronique passe par un four de refusion. La pâte entre ainsi en fusion, permettant ainsi le « soudage » des composants sur le circuit imprimé.
Pour cela on applique une courbe de température. Celle-ci doit être maitrisée pour ne pas détériorer les composants et garantir une soudure de qualité. La courbe de température est déterminée par la documentation des composants ainsi que la température de fusion de la pâte à braser.
Une fois le cycle de soudure terminé, la carte est retirée du four afin de la laisser refroidir avant la prochaine étape.
Vérification des prototypes de cartes électroniques :
L’étape suivante du processus de fabrication d’une carte électronique consiste à vérifier la qualité des soudures. Cette vérification est effectuée visuellement par notre équipe qui examine chaque soudure à l’œil nu ou à l’aide d’un microscope. L’objectif est de s’assurer qu’il n’y a pas de défauts tels que des soudures mal formées ou des courts-circuits. Cette étape est cruciale car elle garantit la fiabilité et le fonctionnement du prototype.
Etapes connexes :
En fonction du projet, le processus de fabrication du prototype de cartes électroniques peut demander des étapes supplémentaires.
Par exemple, sur certaines cartes électroniques l’ajout de composants traversants est requis. Ces composants ne peuvent pas être soudés au four de refusion. Ils sont donc soudés manuellement au fer à souder par nos équipes à l’aide d’étain.
De plus, il est possible d’ajouter d’autres éléments tel que des écrans, des Leds spécifiques ou des fils électriques selon les besoins du prototype. Après le câblage complet d’un prototype vient la phase de test.
En conclusion, la fabrication de prototypes de cartes électroniques est un processus complexe mais primordial dans le développement de nouveaux produits. En suivant ces étapes et en mettant l’accent sur la précision et la qualité, nous pouvons garantir des prototypes fiables et fonctionnels pour nos clients. Chez Innovel, nous nous engageons à fournir des solutions électroniques de haute qualité, réalisées avec expertise.
