|
|
 |
| Introduction | Schéma structurel | Implantation des composants | Tests et essais | Finalisation |
|---|
Fabrication électronique (Badge CMS) -
Implantation des composants 
L'implantation des composants sur la carte imprimée doit être réalisée avec minutie.
La fonctionnalité de la carte électronique finale dépend du soin qui aura été apporté à cette étape. C'est d'autant plus vrai ici que la plupart des composants sont CMS
et donc plus délicats à implanter.L'assemblage est un peu alambiqué. Notamment le montage de la LED et de la pile (pour la version complète). Il est important de bien suivre la procédure.
La vue d'implantation est le document indispensable. Elle est donnée ci-desous, vue coté composants.
Etape 1 : Liste du matériel (nomenclature)
La nomenclature des composants est un document important. Elle permettra de récolter méthodiquement les composants à assembler. Elle contiendra également des informations utiles pour la préparation du travail. Elle n'est pas donnée ici et doit être réalisée avec un traitement de texte puis imprimée. Elle sera produite en s'appuyant sur le schéma structurel et la vue d'implantation (ci-dessous).
Modèle PDF de nomenclature à respecter.
Implantation des composants (vue coté composants)
Les connecteurs d'alimentation J1, J2, J3 et J4 seront réalisés par de simples fils de cuivre de diamètre 0,5mmm.En version complète les bornes J1, J2 et J3 serviront à fixer la pile sur la face oposée de la carte. J4 sera un via (bout de fil de cuivre soudé sur les deux faces de la carte permettant de réaliser une liaison électrique entre les deux faces).
Les images sont interactives. Passer la souris sur les composants pour plus d'informations (non disponible sur tablette).
Un click ouvre la page du fournisseur donnant accès aux documents techniques constructeurs.
Etape 2 : Collecte des composants
A l'aide de la nomenclature réalisée, cette étape consiste à réunir tous les composants qui doivent être assemblés. Il faudra veiller à identifier correctement chacun d'eux.
La plupart est identifiable grace aux inscriptions gravées directement sur le composant.
Certains sont de très petite dimensions, notamment les résistances CMS mais également le condensateur CMS et le circuit intégré, attention de ne pas les perdre.Les boitiers des résistances sont nommés 1206. Leurs dimensions sont de 12 centièmes de pouce par 6 centièmes de pouce, donc 3.048 x 1.524 mm.
Le boitier du condensateur est nommé 3528. Ses dimensions sont de 3.5mm x 2.8mm. A peine plus gros que les résistances.
Etape 3 : Contrôle qualité
A cette étape, un contröle qualité est important.
Dans un premier temps une vérification visuellement sera réalisée. Elle consiste à repérer s'il n"y a pas de défaut flagrand sur la carte imprimée, avant de commencer toute intervention sur celle-ci.
Dans un second temps, à l'aide d'un multimètre, il sera effectuer une vérification d'absence de court circuit entre les pistes. Avec le même outil, si une piste parait endomagée, on pourra vérifier la continuité de celle-ci.
En effet, les cartes réalisées sont des prototypes. Les procédés de gravure ne sont pas industriels et peuvent ammener des défauts. Plus les pistes sont proches et fines, plus le risque de présence de défaut est important.
Etape 4 : Découpe
Avant de percer, si besoin, découper proprement les contours de la carte imprimée. Cela se fait généralement avec une cisaille. Il est intéressant également de limer les bords de carte pour obtenir un support propre et non blessant.
Ici, l'opération est délicate car la carte est de petite dimension et possède un contour à la géométrie particulière.
Etape 5 : Perçage du circuit imprimé
La majorité des composants étant de type monté en surface, la carte comporte très peu de trous.La totalité des trous sera percée, dans un premier temps, au diamètre 0,8mm. Des pré-trous sont présents dans le cuivre au centre de chaque pastille, cela facilite le perçage. Cette étape reste toutefois minutieuse. Il est important de s'appliquer pour ne pas percer au mauvais endroit ou risquer de casser un foret. Ils sont évidemment très fragiles sur ces diamètres là.
ATTENTION, le trous accueillant la LED ne doivent pas être percés totalement. Ils ne doivent pas traverser la carte. Leur profondeur ne doit pas exéder 1,5mm !
Etape 6 : Assemblage des composants (brasure)
Cette étape est cruciale. De son bon déroulement dépendront l'esthétique mais surtout la fonctionnalité de la carte électronique.
L'ordre d'implantation des composants est important et doit être respecté. Cela évite que la présence d'un composant gène l'implantation du suivant. Avant tout, si le PCB est issu d'un procédé chimique, supprimer la résine photosensible recouvrant le cuivre. Frotter avec un chiffon imbibé d'alcool.
1. IMPLANTATION DU CIRCUIT INTÉGRÉ
Utiliser une pince à CMS pour saisir le composant.
Positionner et braser le circuit imprimé U1. C'est cercaintement l'opération la plus délicate. Le composant est un CMS et les broches sont petites et rapprochées.
Il faudra veiller à ajuster au mieux le positionnement du circuit sur la carte. Les soudures sont minutieuses et seront réalisées avec un fer à souder muni d'une panne adaptée. Le risque de créer un court circuit avec la soudure est important, vu la minutie des travaux à réaliser.
ATTENTION, les circuits intégrés on un sens repérable au texte inscrit sur le boitier, ainsi qu'à la présence d'un petit ergot sur le boitier.
2. IMPLANTATION DES RESISTANCES
Dans un souci de lisibilité, les résistances seront toutes implantées dans le même sens pour pouvoir les lire sans avoir besoin de tourner la carte maintes fois.
Rappelons que cela n'a aucune incidence sur le fonctionnement de la structure. Les résistances sont des composants non polarisés.
3. IMPLANTATION DU CONDENSATEUR
ATTENTION, le condensateur C1 est de technologie tantale ce qui signifie qu'il est polarisé !
Son électrode positive est repérée par un trait sur son boitier.
4. IMPLANTATION DE LA DIODE ELECTROLUMINESCENTE
La DEL D1 n'est pas un composant CMS. C'est un composant traversant, sauf qu'ici elle va être implantée coté cuivre et que, de plus, ses broches ne doivent pas traverser totalement la carte.
Il faut couper ses pätes à envoron 5mm du boitier, donc relativement courtes.
Les soudures seront réalisées du coté cuivre, donc du même coté que le boitier. Cela n'est pas trop pratique. Il faudra faire attention de ne pas bruler le boitier avec le fer à souder.
ATTENTION, les diodes électro-luminescentes sont des composants polarisés. Elles ne permettent la circulation du courant que de l'anode vers la cathode. Elles s'illuminent uniquement dans ces conditions. Elles doivent être implantées dans le bon sens, sinon elles ne fonctionnent pas et risquent même d'être endommagées.
Sur la vue d'imlpantation la cathode est repérée par le méplat sur le boitier. Sur un composant neuf, l'anode est repérée par une pate plus longue.
La cathode est donc la pate courte.Il existe d'autres méthodes pour repérer la polarité d'une DEL. Elles seront vues ailleurs.
5. IMPLANTATION DES CONNECTEURS D'ALIMENTATION
A cette étape, on ne finalisera pas totalement la réalisation de l'objet. Les connecteurs d'alimentation seront implantés de manière à povoir réaliser la phase de test. Deux versions sont possible :
VERSION 1
La version 1 est reconnaissable à la présence de cuivre nu sur la face de dessous. La gravure du circuit a été réalisée sur une carte double face mais la face inférieure n'a pas été gravée.
| Trou de J1 non ébavuré | Trou de J1 ébavuré | |
|---|---|---|
 |  |
Si c'est le cas, il est impératif d'ébavurer les trous de J1, J2 et J3 sur la face de dessous. En effet, à terme,
ces connecteurs dépasseront largement sur la face
inférieure mais ne doivent jamais entrer en contact électrique avec le cuivre qui s'y trouve ! Cela créerait un court circuit sur l'alimentation. Cet ébavurage sera réalisé à la main à l'aide d'un foret de 5 à 7mm. |
Implanter sur J1 un fil de cuivre qui dépassera d'environ 2cm sur le dessus. Souder exclusivement sur le dessus !
Implanter sur J4 un fil de cuivre qui dépassera, comme J1, de 2cm sur le dessus. Souder des deux cotés de la carte.
On voit très nettement sur cette prise de vue le connecteur J4 soudé également sur la face de dessous, tandis que J1 est bien présent mais n'est pas soudé dessous.
On peut voir également le trou de J3 mais il est vide. J3 n'est pas implanté à cette étape.
VERSION 2
La version 2 est repérable au fait qu'il n'y a pas de cuivre sur la face de dessous. La gravure du circuit a été réalisée sur une carte simple face. Il y a moins de précautions à prendre sur cette version pour l'instant.
Implanter sur J1 un fil de cuivre qui dépassera d'environ 2cm sur le dessus. Souder sur le dessus.
Implanter sur J4 un fil de cuivre qui dépassera, comme J1, de 2cm sur le dessus. Souder sur le dessus.
