CONCEPTION DU CIRCUIT IMPRIMÉ
- Le cahier des charges.
- Le principe d’un logiciel de conception : du schéma électrique au routage, en passant par le chevelu.
- Certaines contraintes de conception mécaniques (formats de carte imposés, ex de routage et implantation selon UTE 93703, testabilité, possibilités de réparations…), électriques (perturbations inductives et capacitives, CEM entre cartes) et thermiques (répartition des composants et plans de masse, le frein thermique, dimension des pastilles pour la vague, …) ; pour la fonctionnalité de la carte et sa fabrication.
- Exemple d’un dossier de fabrication, les possibles réutilisations de fichiers en fabrication.
DÉFINITION DU CIRCUIT IMPRIMÉ NU
- Les différentes technologies de circuit et la terminologie associée : simple face, double face, trou métallisé, multicouches, flex rigide, flex hybride etc.
- Gamme simplifiée de fabrication d’un circuit imprimé
- Les principaux matériaux de constitution : armatures, résines, les principales caractéristiques d’un circuit: Tg, humidité, coefficients de dilatation, force d’adhérence… et leurs domaines d’application. Ce que les alliages sans plomb peuvent remettre en cause
- Les principales finitions de circuits (HAL, Ni.Au, passivation, …) leurs intérêts respectifs: conservation de la brasabilité du métal de base, conditions de stockage, aptitude à la sérigraphie de crème, respect du process sans plomb, …
- Les classes des circuits imprimés : critères principaux selon la norme NFC 93713 et notion de coût
DÉSCRIPTION DES COMPOSANTS ET MOYENS D’INSERTION OU POSE
- Intérêts, pas, taille et les fonctions des principaux composants traditionnels
- Le préformage et l’insertion des composants traditionnels en manuel et/ou automatique
- L’arrivée de la technologie CMS : intérêt et domaines d’utilisation, nom des composants, leurs identifications et dimension, orientations futures vers les technologies associées à la miniaturisation des composants : chip 0201, CSP, flip chip, COB, MCM…
- Les changements apportés par la technologie CMS dans le conditionnement, les principes de machines de placement haute cadence (pick and place, tourelle, revolver) …
- Cas des M.S.L: sensibilité de certains composants face à l’humidité, stockage et/ou étuvage préventif avant procédé de brasage J STD 033B
- La sensibilité de certains composants face aux décharges électrostatiques et les moyens de prévention utilisés selon la norme EN 61340-5-1&2
LE BRASAGE DE LA CARTE ÉLECTRONIQUE
- Le brasage : terminologie et conditions de réalisation d’un joint brasé avec un alliage au plomb et sans plomb. Appréciation de l’angle de mouillage avec un moyen de le mesurer : le méniscographe ou méniscomètre (intérêts de ces outils). L’importance des matériaux utilisés : rôles du flux et de l’alliage. Risques de pollution des joints et bains : les précautions d’analyse de bain de vague et dédorage, et la maîtrise des épaisseurs selon les finitions. Filières de câblages pour cartes avec composants traditionnels et/ou CMS.
- Le brasage manuel : utilisation d’un fer, choix des pannes et des fils dans le cadre du brasage, exemples de procédés retouches et réparations (pour traversants et CMS). Incidences des alliages sans plomb sur le procédé de brasage manuel.
- Le brasage à la vague : principes de la machine à braser à la vague, détermination des différentes fonctions à réaliser, son utilisation pour braser les CMS collés. Principales contraintes que cela implique et quelques exemples de défauts typiques (remontée insuffisante, court-circuit). Exemples de profils thermiques pour les alliages au plomb et sans plomb. L’alliage sans plomb : conséquences pour les équipements.
- La refusion : description et fabrication de la crème à braser, principes de dépôt de crème à braser (point par point ou par sérigraphie). Principes des différents systèmes de refusion (I.R, convection forcée, phase vapeur). Exemples de profils thermiques pour les alliages au plomb et sans plomb (J STD 020D). Cas de la double refusion et quelques exemples de défauts typiques (microbillage, perlage, tombstoning).
- Le brasage sélectif
- Intérêt du brasage sélectif
- Les procédés de brasage sélectif par contact :
- Lavague : Etude des principes pour chacun des systèmes : fluxage, préchauffage, contact au bain, convoyage et contraintes associées, telles que conception des cartes, des outillages, risques sur les produits.
- Vague standard et utilisation d’un masque de brasage (matériaux utilisés, règles de conception, réglage machine)
- Minivague (monobuse): règles de conception de la carte, différents procédés (dip et drag soldering), exemple de réglage machine système par fontaines (multibuses)
- Le fer : principe, contraintes.
- Procédé manuel : vu précédemment
- Procédé automatique par robot (cartésien ou scara), les outillages, mode opératoire.
- Le procédé de brasage sélectif sans contact :
- Le laser : principe de fonctionnement du laser, sécurité, risques associés.
- Contraintes associées à l’utilisation du laser
- Le procédé de brasage par laser : caractéristiques des équipements (réglages, paramètres), procédé par masquage, procédé global, procédé point par point.
- Le nettoyage ou non-nettoyage des cartes, la contamination qui en résulte (principes d’une mesure de contamination ionique, principe d’un test SIR et BONO). Ce qu’apporte une tropicalisation des cartes.
TEST ET INSPECTION DES CARTES CÂBLÉES
Énumération des tests destructifs et non destructifs :
- Le test électrique : intérêts des différents principes de test in situ (avec lits de clous et/ou sondes mobiles), test sans contact (boundary scan), test fonctionnel final par plate-forme.
- L’inspection : assistée par opérateurs (présentation d’un référentiel : IPC A 610), AOI, RX.
- Intérêts d’un vieillissement et déverminage : burn in, cycle thermique en VRT ou VLT, vibrations.
- Les coupes micrographiques : intérêts et limitations. Présentation de photos de coupes micrographiques.
CONTRÔLE ET SUIVI DU PROCÉDÉ
Buts de la mise en place du SPC dans un atelier. Les systèmes de mesure, les outils…
S.E.F Formation Technique est capable de vous former aussi :
- à lire des plans et des notices.
- à utiliser les divers appareils de mesure électroniques ainsi que leur rôle et leur fonctionnement.
- étudier de composants semi-conducteurs, ce qui vous a conduit aux circuits électroniques.
Comprendre mieux les systèmes électroniques et être en mesure d’intervenir sur différents appareils ou équipements, que ce soit pour la prise de mesure, le montage ou encore le dépannage.
Les plans et les notices :
Symboles employés en électronique outre qu’ils étaient divisés en plusieurs groupes réunis au sein des normes françaises C.03 de l’UTE. Le nombre de ces symboles étaient identiques aux symboles électriques.
- les codifications qui identifient la valeur des composants comme les résistances et les condensateurs ainsi que le code des couleurs des résistances.
- la terminologie électronique par l’intermédiaire du langage et de la définition de certains termes.
- les divers plans que l’on retrouve en électronique, soit les plans électriques, électroniques et électromécaniques.
- les notices lors d’un montage ou d’une réparation.
Les appareils de mesure :
- Les appareils d’usage général comme le voltmètre (tension), l’ampèremètre (courant), l’ohmmètre (résistance) et le multimètre, qui est la combinaison des trois précédents.
- utiliser des appareils propres à l’électronique tels l’oscilloscope ou la sonde logique. Vous savez à présent que l’oscilloscope est un appareil pratique qui permet de visualiser le signal à l’aide d’un écran cathodique alors que la sonde logique s’emploie pour détecter des niveaux logiques binaires.
Le montage d’un circuit électronique :
- Les notions de sécurité comme les dangers d’électrocution et les protections à prendre.
- Les diverses méthodes de montage comme le montage sur circuit imprimé ou sur plaque d’essai.
- Apprentissage des divers outils qu’on utilise pour les montages électroniques, tels le fer à souder, les pinces d’électricien et les tournevis de précision.
- Vérifier le bon fonctionnement de vos montages grâce à l’identification des bornes d’un circuit (entrée, sortie, alimentation et masse) et à la mesure des paramètres de fonctionnement comme la tension, le courant ou le signal de sortie d’un circuit électronique.
Les principaux composants semi-conducteurs :
- Etude des divers types de diode comme le DEL, la diode Zener et plus particulièrement la diode standard. Vous avez appris que la diode jouait le rôle d’un clapet antiretour, c’est-à-dire qu’elle ne laisse passer le courant que dans un sens. Par la suite, vous avez étudié les transistors bipolaires PNP et NPN.
- le rôle principal du transistor est d’amplifier un courant, vous avez pu le constater avec quelques exemples de montage d’amplification. Vous avez aussi vu quelques montages utilisant le transistor en commutation.
- Enfin, vous avez étudié quelques autres dispositifs semi-conducteurs, et circuits intégrés tel que l’amplificateur intégré linéaire, (A.I.L.).
Les circuits électroniques de base :
- les circuits redresseurs qui utilisent des diodes pour bloquer des alternances d’un signal ce qui, dans certaines utilisations, permet de créer une source de tension continue.
- Le redresseur simple alternance, qui n’utilise qu’une seule diode, perd la partie du signal qui correspond à la polarisation inverse de la diode.
- Le redresseur double alternance utilise deux (redresseur à point milieu) ou quatre (redresseur en pont) diodes pour récupérer toutes les alternances du signal, ce qui le rend beaucoup plus efficace.
- Les circuits de filtrage servaient à réduire l’ondulation d’un signal, pour ainsi augmenter le niveau moyen de tension continue d’un redresseur. Le plus employé est le filtre capacitif en raison de sa simplicité et de son faible coût. On utilise également, dans certains cas, le filtre inductif ou les filtres en L (LC) ou en ∏ (CLC).
- Les circuits d’amplification munis d’un transistor bipolaire et les trois montages que vous avez vus sont : à base commune, à émetteur commun et à collecteur commun. Vous avez aussi aborder les montages amplificateurs à A.I.L. : le montage inverseur, le montage non inverseur, le montage suiveur. Vous vous êtes finalement familiarisés avec les caractéristiques et le rôle de chacun de ces montages.
Recherche et du remplacement d’un composant défectueux :
- les méthodes qui permettent de localiser le composant défectueux à savoir : l’inspection visuelle et la prise de mesure. les méthodes pour remplacer, de façon sécuritaire, un composant ou une carte électronique.
Tous ces éléments vous ont permis de développer l’habileté requise et la méthode appropriée pour intervenir en cas de dépannage d’un système électronique.
A SAVOIR :
L’électronique est une branche de la physique appliquée, « qui s’intéresse aux phénomènes de conduction électrique et aux équipements associés». Elle traite « du mouvement des porteurs de charge dans le vide, les gaz et les semiconducteurs, des phénomènes de conduction électrique qui en résultent, et de leurs applications ».
On parle d’électronique surtout quand les circuits électriques comportent des éléments amplificateurs et notamment des semi-conducteurs1. Le terme électrotechnique recouvre en principe l’ensemble des applications de l’électricité, mais en français, on en exclut les domaines des télécommunications et des technologies de l’information, que l’on considère ainsi du domaine exclusif de l’électronique.
Les métiers de l’électronique se répartissent en domaines assez spécialisés, qui constituent chacun un domaine d’étude : électronique numérique, électronique de puissance, énergie et signal électrique, électrotechnique, microprocesseur, télécommunications, circuit électrique, composants, etc.
