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Les équipements d'automatisation industrielle ont tendance à être installés dans des lieux éloignés des conditions contrôlées de votre bureau ou laboratoire propre. Les équipements électroniques utilisés dans les usines, les centrales électriques, les centres de transport, en extérieur sur des sites industriels, etc., sont soumis à des températures et des niveaux d'humidité extrêmes, aux vibrations, à la poussière, aux produits chimiques corrosifs, ainsi qu'aux bruits électriques. Dans ce cas, la fiabilité du système de commande repose fortement sur un élément clé : l'assemblage de circuits imprimés de commande industrielle. Une bonne conception de circuit imprimé de commande industrielle et son assemblage précis à la base permettent un fonctionnement stable et durable, même dans des environnements extrêmement sévères.
Comprendre les défis posés par les environnements industriels difficiles
Avant d'aborder la manière dont l'assemblage de cartes électroniques de contrôle industriel assure la stabilité, nous voulons nous assurer que vous comprenez les problèmes auxquels ces cartes doivent résister :
Extrêmes de température : Les machines industrielles peuvent fonctionner dans des conditions de chaleur ou de froid extrêmes, provoquant une fatigue thermique.
Vibrations et chocs mécaniques : Les moteurs, compresseurs et machines lourdes vibrent sans relâche.
Humidité et condensation : La condensation et l'humidité peuvent entraîner de la rouille et/ou des courts-circuits.
Poussières et contaminants chimiques : L'air industriel peut contenir des poussières conductrices, des brouillards d'huile ou des gaz corrosifs.
Perturbations électriques : Les interférences électromagnétiques (EMI), pouvant résulter du fonctionnement d'équipements à forte puissance, peuvent effectivement perturber des signaux sensibles.
L'assemblage de cartes électroniques de contrôle industriel doit être conçu pour contrer simultanément tous ces risques.
Une conception robuste de la carte électronique comme première ligne de défense
Un fonctionnement stable est le résultat d'une conception spécialement développée pour l'application de commande industrielle. L'assemblage de cartes électroniques pour commande industrielle impose des exigences plus strictes en matière de conception du circuit imprimé, de choix des composants et de garantie de l'intégrité des signaux.
Les conceptions de plus haute qualité utilisent des pistes en cuivre plus larges afin de dissiper davantage de courant et de produire moins de chaleur. Les voies de signaux critiques sont séparées pour réduire les interférences électromagnétiques, et des schémas de mise à la terre ainsi que des configurations de blindage sont mis en place.
Des empilements de circuits multicouches sont couramment utilisés pour améliorer les performances électriques et mécaniques. Chez King Field, les projets d'assemblage de cartes électroniques pour commande industrielle sont examinés par des ingénieurs expérimentés qui prennent en compte, dès le début de la conception, non seulement la fonctionnalité du circuit, mais aussi sa résistance aux conditions environnementales.
Sélection de composants industriels
Les composants utilisés dans l'électronique grand public ne supportent pas les mêmes conditions que ceux des systèmes industriels. Une caractéristique essentielle de l'assemblage de cartes PCB pour systèmes de contrôle industriel est la disponibilité de composants industriels ou à plage de température étendue.
Ces composants sont conçus pour fonctionner dans des plages de température plus larges, généralement comprises entre -40 °C et +85 °C, voire plus. Des condensateurs à longue durée de vie, des connecteurs renforcés et des éléments résistants aux vibrations sont sélectionnés pour un fonctionnement fiable. Un tel choix rigoureux des composants conduit à une réduction importante des taux de défaillance lors d'une utilisation industrielle prolongée.
Procédés d'assemblage précis pour une fiabilité accrue
Même la meilleure conception peut être compromise par un assemblage de mauvaise qualité. L'assemblage de cartes PCB pour commande industrielle implique des procédés de production hautement technologiques et strictement régulés.
L'assemblage mixte SMT-THT assure compacité et résistance mécanique.
Les profils de soudure optimisés éliminent les soudures froides et les surchauffes thermiques.
Un certain nombre de défauts de soudure cachés peuvent être détectés par inspection optique automatisée (AOI) et par inspection aux rayons X, de manière plus efficace pour les composants BGA et à pas fin.
Les soudures renforcées par le surmoulage présentent une meilleure résistance aux vibrations et aux cycles thermiques.
À chaque étape du processus, King Field applique un contrôle rigoureux afin de garantir la cohérence, la reproductibilité et la fiabilité à long terme de l'assemblage de cartes électroniques pour le contrôle industriel.
Protection contre l'humidité, la poussière et la corrosion
Les cartes électroniques de contrôle industriel sont conçues pour fonctionner dans des environnements très difficiles, tels que des températures extrêmes, une forte humidité, des atmosphères corrosives ou poussiéreuses, entre autres, et nécessitent donc une protection spécifique pour leur application, protection qui va parfois au-delà de l'assemblage standard de cartes. Le revêtement conformé est un traitement standard dans l'assemblage de cartes électroniques pour le contrôle industriel.
Ces revêtements protecteurs forment un film mince qui protège le circuit imprimé contre l'humidité, la poussière, les produits chimiques et la corrosion, tout en maintenant les performances électriques. Dans des cas sévères, un encapsulage ou une protection par boîtier est appliqué pour renforcer davantage la robustesse.
Gestion thermique pour fonctionnement continu
La chaleur est l'une des principales causes de défaillance électronique. L'assemblage de circuits imprimés de commande industrielle intègre des techniques de gestion thermique afin de garantir une performance stable lors d'un fonctionnement ininterrompu.
Ces solutions intègrent des vias thermiques et des dissipateurs thermiques, un positionnement optimisé des composants et des couches de cuivre plus épaisses pour une dissipation efficace de la chaleur. Une bonne conception thermique élimine les points chauds et permet aux composants de fonctionner à des températures normales, même sous forte charge.
Tests complets dans des conditions sévères simulées
Un assemblage fiable de circuits imprimés de commande industrielle ne se limite pas à la fabrication. La validation de la robustesse exige des tests rigoureux.
Les tests fonctionnels, les cycles thermiques, les essais de vibration et le rodage imitent les conditions sévères du monde réel. Ces évaluations peuvent révéler d'éventuelles défaillances avant la mise en service. Chez King Field, les cartes électroniques assemblées pour la commande industrielle bénéficient de procédures complètes de test afin de répondre aux exigences industrielles et aux besoins spécifiques des clients.
Stabilité à long terme grâce à la gestion de la qualité
La prévisibilité est essentielle dans les applications industrielles, et les interruptions dues à des défaillances sont très coûteuses. L'assemblage de cartes de commande industrielle fonctionne dans le cadre d'un système de management de la qualité, afin de garantir que tous les lots atteignent le même niveau de qualité.
La traçabilité des matériaux, la documentation des processus et les systèmes d'amélioration continue permettent à des fabricants tels que King Field de fournir des résultats constants et reproductibles pour leurs clients industriels du monde entier.
Les environnements industriels ne sont pas adaptés à l'électronique basique. Ils nécessitent des systèmes capables de fonctionner en charge continue et dans des conditions difficiles. Grâce à une conception robuste, des composants de qualité industrielle, un assemblage précis, un blindage, une gestion thermique et des tests rigoureux, l'assemblage de cartes électroniques pour le contrôle industriel garantit une performance stable et fiable qui ne peut pas échouer.
King Field propose des solutions d'assemblage de cartes électroniques pour le contrôle industriel destinées à des applications critiques, offrant la plus haute fiabilité pour résister aux environnements agressifs et assurer un fonctionnement stable sur le long terme, grâce à notre vaste expérience et à notre engagement en matière de qualité.
