Circuits intégrés – qu’est-ce que c’est et pourquoi est-ce important pour l’industrie ?
Un circuit intégré (CI) est un composant électronique miniature contenant de nombreux composants interconnectés – tels que des transistors, des résistances ou des condensateurs – intégrés sur une seule carte généralement en silicium. Il fonctionne comme un petit centre de contrôle, chargé du traitement des signaux, de la commande des machines ou du traitement des signaux de mesure.
En électronique industrielle, il est difficile d’imaginer travailler sans circuits intégrés. On les trouve dans les automates programmables, les inverseurs, les panneaux IHM ou les modules de communication. Ils sont responsables de la logique du système, de la synchronisation du processus et de la réponse aux signaux d’entrée et de sortie.
Un circuit intégré miniature, malgré sa petite taille, peut avoir des centaines, voire des millions de connexions internes. C’est la norme technologique dans les systèmes industriels. La défaillance d’une seule structure semi-conductrice peut entraîner l’arrêt de toute la production.
Il est bon de connaître les informations de base sur ces composants – leurs types, la manière dont ils sont soudés et les procédures de diagnostic et de remise en état. Cela vous permet de réagir plus rapidement aux pannes et d’utiliser en connaissance de cause les services d’entretien professionnels.
Types de circuits intégrés – une brève comparaison des fonctionnalités
- Circuits numériques (logiques) – ils effectuent des opérations sur des signaux numériques. Il s’agit notamment de portes ET et OU, de circuits de comptage, de registres ou de microcontrôleurs.
- Circuits analogiques – traitent les signaux continus, par exemple les amplificateurs opérationnels, les régulateurs de tension, les filtres. On les trouve dans les systèmes de mesure et de contrôle.
- Circuits mixtes (numérique-analogique) – les ADC/DAC en sont un exemple. Ils combinent le fonctionnement de la logique numérique avec le traitement des signaux analogiques.
- Circuits spécialisés (ASIC, FPGA) – conçus pour des fonctions spécifiques. Indispensables dans les équipements d’automatisation industrielle ayant des exigences élevées en matière de timing et de logique.
- Circuits de puissance – composants de commutation à haute tension ou à grande vitesse, souvent utilisés dans les onduleurs, les entraînements et les contrôleurs de moteur.
En connaissant ces divisions, il est beaucoup plus facile de déterminer à quoi nous avons affaire lorsque nous réparons ou diagnostiquons un module et s’il est rentable de remplacer le système.
Soudage et réparation des circuits intégrés – pratique du service
- Identification des défauts : avant de remplacer un composant semi-conducteur, nous mesurons les tensions d’alimentation, effectuons une analyse par imagerie thermique et procédons à une inspection visuelle au microscope.pour la consommation de matériaux et les besoins en énergie.
- Démontage d’un circuit défectueux : Nécessite de l’expérience et un équipement approprié – par exemple une station à air chaud ou un ballon de soudure de précision. Dans le cas de cartes multicouches, il convient d’éviter la surchauffe des champs de soudure.
- Préparation du champ de soudure : Nous enlevons l’étain résiduel, nettoyons les pads et utilisons parfois un composé pour planifier la surface avant de souder le nouveau circuit.
- Brasage des circuits : Selon le type de boîtier (SMD, TQFP, BGA), une technique différente est utilisée – soit à la main, soit avec un four à refusion. Un positionnement précis et une répartition uniforme de la soudure sont essentiels.
- Test fonctionnel : une fois l’assemblage terminé, un test fonctionnel de l’ensemble du système électronique ou un test partiel d’un module particulier est effectué.
Pourquoi la réparation des copeaux est-elle un défi – et quand cela vaut-il la peine de faire réviser votre équipement ?
La réparation des circuits intégrés est une combinaison de connaissances techniques, de pratiques d’entretien et d’un équipement adéquat. Les circuits intégrés miniatures requièrent non seulement de la précision lors du soudage, mais aussi de l’expérience dans la reconnaissance des symptômes typiques de défaillance. Des symptômes tels que l’échauffement du module, l’absence de réponse de communication ou des mesures erronées indiquent souvent un problème au niveau du circuit logique ou du convertisseur analogique-numérique.
Dans le cas de défaillances de composants avec des structures BGA, des FPGA programmables ou des ASIC, un diagnostic précis devient encore plus difficile, voire impossible à réaliser dans les conditions de l’usine sans un équipement sophistiqué.
Le service RGB Elektronika est spécialisé dans le diagnostic et la remise à neuf des circuits intégrés des équipements industriels. Cette solution permet souvent d’économiser un module coûteux et de réduire au minimum les temps d’arrêt, sans avoir à commander des cartes de commande complètes au fabricant.
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