Naissance d'un module USB (partie 2)

Naissance d'un module USB (partie 2)

Suite du précédent article sur ce sujet, avec cette fois une vidéo en prime...
Pour souder les composants sur le prototype, nous utilisons aussi un processus automatique. Le circuit étamé est posé dans un robot autoplaceur. Le robot va d'abord poser délicatement une ou plusieurs gouttes de pâte à souder sur chaque pad où sera placé un composant, à l'aide d'une petite seringue automatique à vis d'Archimède. Puis, il place automatiquement tous les composants du circuit à leur place et dans le bon sens, en les prenant sur une bobine ou dans un tube, selon le composant.

Bien sur, cette magie n'est possible que parce que l'autoplaceur sait exactement ou trouver chaque composant, quelle est son emprunte finale sur le PCB et quelle est sa forme exacte. Cette information lui est fournie directement depuis la base de données des composants, en partant de leur modèle 3D, grâce à quelques outils que nous avons développés. Ce système de prototypage rapide entièrement automatique fonctionne remarquablement bien, y compris pour les composants QFN avec des pistes très rapprochées.

Une fois les composants placés, il ne reste plus qu'à passer le circuit au four à braser pour que les soudures se fassent. Pour que la brasure se fasse bien, il faut reproduire un profile de température compatible avec la pâte à souder en restant dans les limites de chaque composant, ce qui n'est pas toujours évident sur un four à trois zones avec des pâtes à souder sans plomb suffisamment fines pour être injectées à la seringue (nous utilisons une pâte de type SAC avec une granularité de 5um). Heureusement, ce n'est pas essentiel d'obtenir un profile parfait dans le cas présent, vu qu'il ne s'agit que de prototypes de durée de vie limitée.

Après une minute environ, le prototype ressort de l'autre côté du four. Il ne manque qu'une chose: les vias (contacts traversants). Pour les circuits complexes avec beaucoup de vias, nous utilisons un système à base de pâte à appliquer juste après le fraisage du circuit, avant de placer les composants. Mais pour les petits périphériques, cela ne se justifie en général pas, et nous faisons simplement les vias à la main en soudant simplement du fil de 0.25mm à travers les trous. Par acquit de conscience, pendant que nous y sommes, nous mettons une goutte de flux et repassons un rapide coup de fer avec une panne bisautée sur les pattes du processeur et sur le connecteur USB pour supprimer tout pont éventuel.

Le circuit est maintenant prêt à être programmé. Nous utilisons essentiellement des processeurs PCI24F. A l'aide d'un outil fait maison, il nous suffit de configurer l'affectation logique faite à chaque patte du processeur via une interface Web pour obtenir automatiquement un projet complet avec tout le support USB et/ou support réseau, permettant de tester rapidement le prototype. Une fois qu'il répond correctement en USB, il ne reste plus qu'à écrire le code nécessaire à gérer le capteur spécifique.

Si l'on se rend compte au test du module qu'il y avait une erreur de conception dans le schéma, il faut la corriger et recommencer la boucle. La bonne nouvelle, c'est que comme tout est informatisé et automatisé, cela ne prend pas plus de deux heures. Magique. non?

Le processus complet décrit dans cet article et le précédent est illustré dans la vidée ci-dessous:

  


L'étape suivante, ce sera de passer du prototypage à la production. Mais c'est une autre histoire...

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