Outils du métier

Dans notre dernier épisode de Tools of the Trade, nous venions de terminer l'inspection de la partie de montage en surface du PCB. Ensuite, dans le processus, il y a les composants de trou traversant. Selon le PCB, l'ordre peut changer légèrement, mais il est généralement plus logique d'effectuer tout le travail SMT avant de passer au travail de trou traversant.

Le trou traversant était autrefois la norme, mais à mesure que le besoin de réduction de taille et d'automatisation augmentait, le SMT a gagné en popularité. Cependant, il existe encore de nombreuses raisons d'utiliser des composants traversants, de sorte qu'ils ne disparaissent pas complètement (du moins pas de si tôt). L'un des principaux avantages du THT est sa résistance mécanique, ce qui le rend mieux adapté aux connecteurs que le SMT. Si vous avez déjà fait sauter un connecteur microusb d'un circuit imprimé en respirant fortement dessus, vous comprendrez. Alors, comment pouvons-nous passer le plus efficacement possible à travers les composants d'un circuit imprimé, et comment les grands garçons le font-ils ?

C'est ainsi que la plupart des gens commencent, et c'est encore étonnamment courant, même dans la production de masse. L'un des outils impliqués est les mains secourables, qui peuvent tenir votre PCB pendant que vous soudez. Cependant, ceux-ci peuvent devenir encombrants rapidement, donc la prochaine étape est des outils de maintien de PCB dédiés, qui ont des rails et des pièces en caoutchouc fendues qui maintiennent les bords du PCB.

Un problème avec ces deux éléments, cependant, est que vous devez généralement mettre le composant d'un côté et le souder de l'autre côté, de sorte que les composants ont tendance à tomber lorsque vous retournez le PCB. Il existe de nombreuses façons de contourner cela, de plier les fils au fur et à mesure que vous insérez (ou les coins opposés sur les boîtiers DIP), de souder brièvement sur le dessus pour le fixer, puis de finir de l'autre côté.

D'autres ont opté pour des solutions plus créatives, notamment l'approche du lit de clous ou de la mousse qui maintient les pièces en place pendant que le PCB est retourné et soudé à la main.

Parfois, vous devez éloigner un composant du tableau, et il doit être à la même hauteur du tableau. Dans ce cas, une option consiste à utiliser une impasse autour d'un ou plusieurs fils. Une autre consiste à concevoir un gabarit qui agit comme le négatif du PCB. Il est usiné ou imprimé en 3D, puis le gabarit est placé sur le PCB. Lorsque la paire est retournée, les composants tombent à la bonne hauteur (ou restent où ils sont) et peuvent être soudés à la main.

Étonnamment, il existe des outils qui automatisent le placement des composants de trous traversants. Ou peut-être pas surprenant, si vous considérez les panneaux LED. Ces panneaux extérieurs utilisent des LED traversantes, et quelques calculs rapides permettent de conclure que le placement automatique des LED est une nécessité.

Certaines LED sont fournies sur des bandes de ruban adhésif et une machine coupe les fils au niveau du ruban et place la LED là où elle doit aller. Cependant, de nombreuses LED sont livrées dans des sacs et placées dans une trémie, qui tourne et crache une ligne de LED, toutes orientées dans la bonne direction. Dans les deux cas, la LED parvient à un portique qui coupe les fils et place la LED dans les trous. La même chose est faite pour les résistances ou d'autres composants conducteurs axiaux.

Imaginez un récipient de la taille d'une tasse à café entouré d'un élément chauffant. Ensuite, placez-y une barre de soudure. Pas de flux, juste un bloc de soudure. Chauffez-le jusqu'à ce qu'il fonde, et vous avez un pot de soudure. C'est bon pour tremper le bord d'un PCB (pas tout le chemin, juste le bas) pour souder les broches d'un connecteur. Vous devez d'abord enduire le circuit imprimé de flux, car il n'y en a pas dans le pot de soudure. Cette méthode est idéale pour certains volumes et tailles, où vous ne pouvez avoir qu'un ou deux connecteurs qui doivent être attachés à un PCB autrement complètement SMT, mais si vous voulez faire un tas de connexions sur un PCB plus grand, vous aurez besoin d'utiliser une machine à souder à la vague.

En passant, les pots de soudure sont également d'excellents outils pour récupérer les composants des PCB, car ils peuvent chauffer rapidement l'ensemble du composant par le dessous, ce qui le rend facile à retirer, à nettoyer et avec un risque minimal de surchauffe du composant.

Nous avons déjà couvert des pots de soudure faits maison dangereux, mais vous devriez probablement en acheter un d'occasion si vous le souhaitez.

La machine à souder à la vague prend la soudure fondue et la pousse à travers un long canal avec une pompe de sorte qu'il y ait une longue et fine fontaine de soudure qui monte de quelques millimètres. Ensuite, le PCB est traîné le long d'une sorte de convoyeur de sorte que la fontaine touche juste le bas du PCB enduit de flux, et la vague se fixe instantanément aux tampons et aux broches traversants et rend la connexion si magnifiquement. Il s'agit d'un processus facilement automatisé, à condition que le fond soit exempt de composants. S'il y a des composants en bas, ils devront d'abord être masqués.

Un enfant bâtard entre la soudeuse à la vague et un pot de soudure est la soudeuse au trempé. Vous placez votre PCB sur un cadre métallique et le cadre plonge sur une feuille de soudure fondue jusqu'à ce que le bas touche la soudure, puis il est relevé. C'est un mécanisme assez simple qui ne prend pas beaucoup de place, mais les planches doivent encore être enduites de flux en dessous.

Il y a encore une place pour le trou traversant, et même dans la production de masse, c'est très courant. Alors que le monde s'oriente vers le montage en surface, il existe encore des raisons parfaitement légitimes (connectiques et applications haute puissance en particulier) pour utiliser le trou traversant. C'est particulièrement facile à faire à la main, et à mesure que la production évolue, il existe des outils qui facilitent la tâche. Nous n'avons pas encore vu d'outil de soudure à la vague fait maison ; Les pots à souder sont à peu près l'étendue des outils de bricolage pour la production de masse de pièces traversantes, mais ils sont parfaitement capables de gérer des volumes assez importants.