Ce que ce secteur doit mesurer
La fabrication électronique présente un besoin d'instrumentation inhabituel à un égard : les grandeurs sont petites, rapides et souvent invisibles. Les tensions et les courants sont faibles, les signaux commutent vite, les tolérances sont serrées et le défaut recherché peut mesurer une fraction de millimètre. Cela met l'accent sur la résolution, la bande passante et la stabilité plutôt que sur l'étendue, et rend souvent inadapté un instrument industriel universel, même lorsque son étendue de mesure semble couvrir la mission.
La deuxième caractéristique est que l'environnement est lui-même une grandeur maîtrisée. Les zones propres, la protection contre l'électricité statique, la maîtrise de l'humidité et la stabilité de la température font partie de la production et non du confort des opérateurs, et des instruments servent à démontrer que ces conditions sont tenues. Une classification de zone propre est un état mesuré et non une intention de conception, vérifié par comptage de particules et mesure de pression différentielle.
La troisième est thermique. Brasage, refusion, polymérisation, cyclage thermique et essais de fiabilité dépendent tous d'un profil de température délivré avec exactitude et de façon répétable, si bien que la mesure thermique apparaît tout au long du procédé et pas seulement à la fin. Comme pour les mesures électriques, c'est le profil qui compte en général, et non un relevé isolé pris à un instant donné.
Où se situent les instruments
Production de composants et de cartes
Sérigraphie, dépôt, pose et refusion. Profilage thermique, maîtrise de l'humidité et contrôle dimensionnel de la carte et du pochoir, où les détails contrôlés sont assez petits pour qu'une mesure optique soit normalement nécessaire.
Assemblage et brasage
Refusion, brasage à la vague et brasage sélectif. Profils de température, vitesse de convoyeur et atmosphère sont mesurés ensemble, et le profil doit être répétable et pas seulement correct une fois.
Essais et contrôle
Test in-circuit, test fonctionnel, sécurité électrique et contrôle optique ou radiographique automatisé. La mesure électrique domine, et le montage est souvent aussi critique que l'instrument.
Zones propres et environnements maîtrisés
Salles propres, salles sèches et zones protégées contre l'électricité statique. Comptage de particules, pression différentielle, humidité et température sont mesurés pour démontrer que la classification est maintenue plutôt que pour commander un procédé.
Instrumentation utilisée dans ce secteur
| Grandeur mesurée | Ce qui est mesuré dans ce secteur | Instruments couramment prescrits |
| Électrique | Tension, courant, résistance, capacité, puissance et isolement sur les cartes, les modules et les alimentations | Multimètres numériques et analyseurs LCR pour le travail sur paillasse, analyseurs de puissance lorsque la forme d'onde n'est pas sinusoïdale, contrôleurs d'isolement pour la vérification de sécurité, et voies d'acquisition dont la bande passante est adaptée à la commutation |
| Température et profilage thermique | Profils de refusion, de vague et de polymérisation, température des composants et de la carte, et conditions en enceinte | Thermocouples et systèmes de profilage pour la mise au point du procédé, sondes de température à résistance lorsqu'un relevé stable en enceinte est recherché, et mesure sans contact pour les pièces chaudes ou mobiles |
| Surveillance des zones propres | Comptages de particules, pression différentielle entre zones, humidité et température | Compteurs de particules en suspension, instruments de pression différentielle et enregistreurs de données environnementales, implantés de façon à ce que le point de prélèvement représente la zone classée |
| Dimensionnel et optique | Dimensions de la carte et du pochoir, géométrie des plages, exactitude de pose et état des joints brasés | Mesure optique et contrôle par vision, plus des instruments dimensionnels pour les pièces mécaniques qui doivent s'ajuster à la carte |
| Humidité et atmosphère | Humidité en stockage et en zones sèches, et atmosphère dans les équipements de brasage et de polymérisation | Transmetteurs d'humidité et instruments de point de rosée, plus la mesure des gaz lorsqu'une atmosphère maîtrisée fait partie du procédé |
| Environnement et sécurité | Vapeurs de solvants, gaz combustibles et qualité de l'air générale autour des zones de revêtement, de nettoyage et de stockage | Détecteurs de composés organiques volatils et détection de gaz fixe, le capteur étant adapté au solvant réellement employé plutôt qu'à une catégorie générale |
L'étendue d'un instrument industriel universel couvre souvent la mission ici, mais sa résolution, sa bande passante ou sa stabilité peuvent ne pas suffire. Ce sont ces trois caractéristiques qu'une demande doit indiquer.
Comment spécifier une usine d'électronique
- La bande passante et la résolution plutôt que l'étendue, car la grandeur est généralement petite et rapide, et un instrument qui couvre l'étendue mais ne résout pas la variation est inutile.
- La question du true-RMS, car les alimentations à découpage et les sorties de variateurs font que la forme d'onde est rarement sinusoïdale et qu'un instrument à valeur moyenne sous-estimera la grandeur.
- Le profil thermique plutôt qu'une température unique, ainsi que la répétabilité exigée d'une carte à l'autre.
- La classification de zone propre à démontrer et le point de prélèvement qui la représente, car un comptage de particules fait au mauvais endroit ne prouve rien sur la zone.
- Les exigences de maîtrise électrostatique pour tout ce qui entre dans la zone de production, qui peuvent restreindre les coffrets et les matériaux utilisables.
- Le caractère automatisé ou manuel du contrôle. Le contrôle automatisé exige une spécification de défaut définie, un éclairage et un montage, tandis que le contrôle manuel exige un instrument qu'un opérateur peut utiliser de façon répétée dans le temps de cycle.
- La traçabilité exigée sur les essais de sécurité électrique, car ces mesures font normalement partie d'une libération de produit et portent une obligation documentaire.
- Les solvants et la chimie employés, car le revêtement, le nettoyage et la manipulation des flux décident de la surveillance nécessaire et des matériaux qui y résistent.
Normes et homologations susceptibles de s'appliquer
- Les exigences d'essai de sécurité électrique appliquées au produit fini, qui fixent l'essai, la classe d'instrument et l'enregistrement.
- Les exigences de classification et de surveillance des zones propres, qui définissent le comptage de particules et les conditions à démontrer.
- Les exigences de maîtrise électrostatique, qui régissent la façon dont un équipement peut être introduit dans une zone protégée.
- Les spécifications client et sectorielles du produit, y compris toute exigence de fournisseurs agréés ou de documentation.
- Nous décrivons ce qu'une installation peut avoir à respecter. Nous ne déclarons qu'un produit détient un agrément que si le certificat nous a été fourni ; à défaut, la page produit le précise.
Applications dans ce secteur