Fabricant professionnel de PCB
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Les cartes de circuits imprimés multicouches sont fabriquées de six manières différentes. Tous diffèrent considérablement les uns des autres en termes de méthode, de mise en œuvre et de qualité du produit fini. En savoir plus sur chacun d'eux plus en détail.
La fabrication de PCB multicouches est un type crucial utilisé dans de nombreux instruments tels que les ordinateurs, les mobiles, les serveurs, les téléviseurs, les alimentations, les capteurs, etc.
Tout d'abord, cela a commencé en 1903. Un inventeur allemand, Alber Hanson, a fabriqué un circuit imprimé composé d'un conducteur en feuille plate sur une carte isolante. Il y avait plusieurs couches.
Dans le passé, nous faisions affaire avec des conseils ordinaires. Il y avait beaucoup de limites avec ces cartes. Depuis 1903, l'industrie de l'électronique s'est révolutionnée. Le circuit de PCB est plus fiable, peu encombrant et reproductible. Il possède de nombreuses autres fonctionnalités dont nous parlerons dans cet article.
La fabrication de PCB a de nombreux types, tels que
3. PCB rigides
5. PCB flex-rigides
7. PCB d'interconnexion haute densité
8. Dans cet article, nous discuterons en détail des PCB multicouches
Les PCB multicouches ont plus de deux couches conductrices et des matériaux isolants. Ces PCB sont utilisés là où nous avons besoin de circuits complexes et d'applications à haute densité.
Le procédé de fabrication multicouche comporte de nombreuses étapes.
1. Conception
2. Sélection des matériaux
3. Forage
4. Stratification
5. Gravure
6. Placage
7. Finition
Nous allons maintenant discuter de chaque étape en détail :
Dessinez d'abord un schéma de principe. Il s'agit d'une représentation graphique des composants et des connexions. Cette conception de PCB sert de modèle pour la disposition du PCB.
La conception assistée par ordinateur, ou CAO, est utilisée pour créer le format du PCB après la génération du fichier Gerber pour l'étape suivante du processus.
Après la conception, nous sélectionnons des matériaux spécifiques nécessaires à la construction de PCB multicouches. Le choix des différents matériaux dépend de la fonctionnalité et des exigences de l'application spécifique.
Généralement, une feuille de cuivre, un matériau isolant et des adhésifs sont utilisés dans les PCB. De plus, il existe de nombreux autres matériaux, tels que des matériaux de substrat, des masques de soudure, des sérigraphies, des raidisseurs et des connecteurs.
Un substrat est un matériau sur lequel un motif de circuit est dessiné. Les résines époxy en fibre de verre (FR-4) et le polyimide (PI) sont les meilleurs substrats. Le PI est utilisé là où le PCB est confronté à des températures élevées et le FR-4 est utilisé à des fins générales.
Une feuille de cuivre est utilisée pour coller le chemin conducteur sur le PCB. L'épaisseur de la feuille de cuivre dépend de l'application à haute température.
Le masque de soudure comprend un matériau époxy thermodurcissable, utilisé comme couche protectrice sur les traces de cuivre. Il est utilisé pour empêcher les traces de cuivre de la corrosion et des courts-circuits accidentels.
La sérigraphie est composée d'encre noire ou blanche. Il est utilisé pour étiqueter les numéros de pièce ou le texte sur le PCB.
Les adhésifs collent différentes couches de cuivre ensemble.
Les raidisseurs sont le composant principal du PCB qui sont utilisés pour renforcer la carte sur laquelle un composant particulier est monté.
Certains connecteurs sont également utilisés pour connecter différents composants sur PCB.
Le forage est un processus de fabrication primaire. Dans ce processus, nous créons des trous pour placer différents composants et nous connecter entre différentes couches de PCB.
Nous discuterons de quelques étapes de base du forage.
Mise en place : Le perçage est une étape sensible du processus de fabrication. Donc, avant de percer, installez la planche et alignez-la. En règle générale, les machines CNC sont utilisées pour le perçage dans les PCB. Toutes les informations sur le lieu et l'emplacement exact du trou sont transmises aux machines CNC.
Perçage : Les PCB sont placés sous la perceuse. Il s'abaisse sur la planche et tourne à grande vitesse. Il coupera le matériau du substrat et la couche de cuivre. En donnant des instructions aux machines CNC, nous pouvons augmenter la profondeur du trou jusqu'au résultat requis.
Nettoyage : après le processus de forage, il est nécessaire de nettoyer ou d'éliminer la poussière ou les débris. Nous utilisons un aspirateur ou de l'air comprimé pour nettoyer les PCB.
Nettoyage final : après le placage, un nettoyage final élimine tous les débris ou résidus restants.
C'est une étape cruciale dans le processus de fabrication des PCB. Dans cette procédure, plusieurs couches de cuivre plaqué sont laminées et isolées pour former un seul PCB. Nous discuterons des différentes étapes du processus de laminage.
Pour faire l'adhésion entre différentes couches, préparez les différentes couches de PCB. Nettoyez la surface en cuivre.
Utilisez de la résine époxy sur une surface en cuivre. C'est le meilleur matériau adhésif appliqué en couches minces et régulières.
Toutes les couches internes et les couches isolantes sont empilées. Ils sont alignés de manière à ce que tous les trous soient destinés à une coupe correcte et précise.
L'ensemble de la pile de couches est placé dans une presse à laminer. Ils sont comprimés et chauffés à des températures et pressions élevées dans cette presse. Ce processus augmente la résistance du matériau adhésif de sorte que toutes les couches restent liées les unes aux autres.
La gravure est une étape cruciale dans le processus de fabrication des PCB multicouches. Cette étape élimine le cuivre résiduel de la surface de la carte pour créer les circuits requis. Certaines étapes spécifiques sont impliquées dans le processus de gravure :
Le masque est un matériau mince et résistant à la gravure utilisé pour protéger les zones qui ne doivent pas être gravées. Le masque est appliqué sur la surface du panneau, où la stratification est utilisée.
La lumière UV est exposée à la zone particulière du PCB après le masquage. Cette partie particulière deviendra durcie et la gravure résistera.
Après le perçage, nous utilisons la galvanoplastie pour connecter différentes couches de PCB. Dans cette méthode, une fine couche de cuivre est déposée à l'intérieur du trou.
La finition de surface est le revêtement final sur le PCB après l'assemblage des composants. Cette finition de surface protège les traces de cuivre de l'oxydation. Un type particulier de finition de surface est donné comme suit :
● HASL (nivellement de la soudure à l'air chaud),
● ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold),
● OSP (préservateur de soudabilité organique)
L'essence de la méthode est l'utilisation de trous traversants. Tout d'abord, une paire d'ébauches est prélevée sur un diélectrique (généralement une feuille). Ensuite, les opérations suivantes sont effectuées avec eux : Les schémas des couches internes sont en cours de réalisation.
Ils sont fabriqués par méthode photochimique. De plus, des trous spéciaux sont créés dans les flans, conçus pour les transitions intercouches. Ensuite, l'opération de pressage est effectuée.
À ce moment, la résine est finalement expulsée et remplit les trous. Après toutes les manipulations, la pièce est traitée de la même manière qu'une planche standard à deux côtés.
Cette méthode de production présente un inconvénient majeur - elle ne peut produire que des planches dont le nombre de couches ne dépasse pas quatre. Parfois, cela ne suffit pas en termes de densité de montage. Cependant, le principal avantage est la simplicité relative.
La technologie de production de cartes de circuits imprimés multicouches avec cette option est basée sur l'utilisation de différentes couches séparées. De plus, seuls ceux qui ont été obtenus par gravure peuvent être utilisés en production. Les fils sont connectés par de petits trous perforés. Cette approche permet l'accès de la couche supérieure aux couches inférieures.
Le principal inconvénient de la méthode est qu'il est insensé de produire plus de cinq couches. Cela a à voir avec la densité d'impression. Le fait est que la partie inférieure a beaucoup d'espace disponible pour tracer les circuits, et la partie supérieure en a peu.
Ce mode de fabrication ne présente pas l'inconvénient précédent. Elle est réalisée exclusivement à l'usine du fabricant de panneaux. Ceci est directement lié aux conclusions émergentes. Le fait est qu'ils sortent des couches internes dans des trous perforés spéciaux.
Ils doivent être pliés vers l'extérieur et fabriqués dans une forme telle que leur géométrie s'adapte sous le bloc de fixation. Ainsi, la structure de la carte de circuit imprimé multicouche ne souffrira pas. Le principal avantage de la méthode est la simplicité et le petit nombre d'opérations technologiques.
Cela a un effet positif sur le coût de production. Un avantage similaire est pertinent pour la méthode précédente. Un inconvénient majeur est considéré comme étant beaucoup de diaphonie.
Techniquement, cette méthode de production de MPP n'est pas différente de la version avec pressage par paires. La seule différence est que les trous ne sont pas percés, mais complètement sourds. Ainsi, la couche externe est protégée de manière fiable contre les précipitations. Mais en raison de l'utilisation de trous borgnes, il est impossible d'utiliser une feuille dans la fabrication. Elle se casse facilement. La solution était l'utilisation d'un polyamide spécial.
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