Deux couches de matériau conducteur et une couche isolante constituent ce que l'on appelle un PCB à deux couches (carte de circuit imprimé). L'épaisseur d'une carte de circuit imprimé à deux couches peut varier en fonction de son matériau, de sa méthode de fabrication et de son application.
Types de matériaux
Les cartes de circuits imprimés (PCB) à deux couches sont disponibles dans une gamme d'épaisseurs en fonction des matériaux utilisés dans leur construction. La fibre de verre et la résine époxy sont les choix les plus populaires pour les PCB, avec une feuille de cuivre ajoutée pour le renforcement de la conductivité.
Les couches de cuivre peuvent avoir une épaisseur comprise entre une demi-once et quatre onces, la conductivité plus élevée et la durée de vie plus longue provenant des couches plus épaisses. C'est au fabricant et à l'utilisation prévue de la planche de choisir l'épaisseur de la couche de fibre de verre ou de résine époxy.
Méthodes de production
L'épaisseur d'un PCB à deux couches peut également être affectée par le processus de fabrication utilisé pour le créer. La gravure est la méthode standard de fabrication de cartes de circuits imprimés, dans laquelle une feuille de cuivre est placée sur un substrat, puis gravée chimiquement dans des zones spécifiques.
Certaines méthodes de gravure peuvent créer des couches de cuivre plus fines que d'autres, en fonction de la profondeur de gravure du matériau. Certaines procédures de fabrication peuvent créer des couches isolantes plus fines que d'autres, et le processus de fabrication détermine également l'épaisseur de la couche isolante.
L'épaisseur d'un PCB à deux couches peut également être affectée par son application prévue. Il est possible que les couches de cuivre et isolantes des PCB utilisés dans les applications hautes performances, telles que les systèmes aérospatiaux ou militaires, doivent être plus épaisses.
Les cartes de circuits imprimés (PCB) utilisées dans l'électronique grand public et d'autres applications à faible performance peuvent ne pas avoir besoin d'être aussi épaisses que celles utilisées dans les applications à haute performance car elles ne sont pas soumises aux mêmes contraintes et exigences.
Profondeur normale
Les facteurs ci-dessus peuvent affecter l'épaisseur normale d'un PCB à deux couches. L'épaisseur des cartes de circuits imprimés à deux couches peut varier de 0.79 mm à 0.062 pouces (0.31 à 15.24 mm) (1.57 mm).
Expliquons le processus ci-dessus en détail.
Créer des données Gerber
Il est nécessaire de sortir les données de fabrication de la carte à partir des données CAO qui ont complété la conception de la carte. Ces données sont appelées données Gerber. En même temps, il génère un ensemble de données diverses pour la fabrication, telles que les données de trou.
Réalisation de films
Créez divers films pour la fabrication de substrats à partir des données Gerber.
Faire des trous dans les planches
Percez des trous pour les trous débouchants sur la carte en fonction des données CN. Le perçage est généralement utilisé, mais depuis peu, avec la miniaturisation des substrats, le traitement laser est parfois utilisé pour les substrats de recharge.
Percer des trous dans la carte de circuit imprimé est le processus le plus long et le coût varie en fonction du nombre de trous. Les coûts de traitement peuvent être réduits en augmentant la taille des trous ou en réduisant le nombre de trous.
Placage de cuivre et formation de motifs
Pour connecter électriquement les surfaces avant et arrière de la feuille de cuivre, des vias sont formés par placage de cuivre. Appliquer un film sec. Après cela, un agent de réserve photosensible est appliqué sur le dessus du film sec, exposé et durci, puis le placage de cuivre est retiré avec l'agent.
Ensuite, seul le placage de cuivre où la réserve a été appliquée reste et un motif est formé sur la carte. Enfin, décollez le film sec du substrat. Dans le cas d'une carte multicouche, la couche isolante est sertie sur la carte créée, et le même processus est répété.
Formation de la réserve de soudure
Si le motif est exposé sur la carte, il n'y a pas de film isolant, donc des problèmes tels qu'un court-circuit entre les feuilles de cuivre ou un court-circuit dû à des copeaux métalliques ou à de la soudure sur la surface se produiront.
Pour éviter les défauts, un masque de soudure isolant est appliqué sur la surface de la carte pour protéger le motif. Contrairement à la réserve utilisée pour le modelage à l'étape 4, le masque de soudure reste sur la carte et la protège une fois la fabrication de la carte terminée.
Traitement de surface
Par exemple, la carte est plaquée avec de la soudure (led ou sans plomb) pour améliorer la soudabilité du motif exposé et empêcher la feuille de cuivre de rouiller.
La carte est placée dans un bain de soudure chaud et de l'air chaud à haute température et haute pression est soufflé pour recouvrir uniformément la carte de soudure. La soudure n'est pas appliquée sur la couche de réserve, de sorte que la soudure ne peut être appliquée que sur la zone de montage du composant. En plus du placage par soudure, le placage à l'or autocatalytique (gold flash) est parfois utilisé. Dans le cas du traitement par flux, un flux est appliqué.
impression de la soie
Pour améliorer les fonctionnalités, telles que les marques de symboles et les logos qui servent de guides lors du montage de composants sur des cartes de circuits imprimés, l'impression sur soie est utilisée pour améliorer la visibilité.
Traitement externe
Après avoir terminé l'impression sur soie, nous utilisons un routeur pour traiter la forme extérieure et l'ouverture en fonction de la taille extérieure du produit final.
Teste
Après la fabrication de la carte de circuit imprimé, la carte est inspectée pour les défauts. Il existe deux processus : vérifier les circuits ouverts/courts-circuits du circuit en appliquant des broches de test sur la partie de continuité (test de continuité) et vérifier visuellement ou à l'aide d'une caméra de reconnaissance d'image.
Les cartes haute tension sont souvent utilisées dans les cartes de traitement vidéo pour les équipements médicaux. Dans ce cas, le client a demandé de fabriquer un prototype de carte haute tension et de tester la décharge.
Dans le passé, lors de la vérification de la décharge due à la différence de potentiel entre les trous traversants adjacents, une carte d'accumulation était créée à chaque fois et le test était effectué en modifiant les conditions. Cependant, la fabrication d'une carte de construction est coûteuse et ils souhaitaient réduire les coûts au stade du prototype.
Éviter le gauchissement en modifiant la forme de l'empreinte
La spécification était d'empiler deux cartes et de les connecter avec des trous traversants pour les cartes d'information et de communication montées sur des équipements de communication. La carte supérieure utilise un module de communication.
Lors de l'empilement de deux cartes, une carte mère et une carte enfant, il y a un risque que les cartes se déforment et qu'elles n'adhèrent pas les unes aux autres, ce qui entraîne une soudure inégale et une panne de communication. Dans ce cas, le substrat était mince et un gauchissement était susceptible de se produire lors de la fabrication du substrat.
En raison du gauchissement, la soudure n'a pas atteint le haut du trou traversant, entraînant des problèmes tels que le module de communication qui ne bougeait pas, et il était nécessaire de l'améliorer.
Pour éviter le risque d'échecs de communication dus au gauchissement, nous avons contacté notre société, qui possède le savoir-faire pour tout gérer de manière cohérente, de la conception de la carte à la fabrication et au montage.
Réalisation de pas fin et de contre-mesures de courant important
Des substrats de cuivre épais (70㎛) ont été utilisés dans les substrats d'alimentation pour les équipements de communication comme contre-mesure contre les courants importants. Dans le cas de courants importants, il est indispensable d'augmenter l'épaisseur de la feuille de cuivre, mais cette fois, il a fallu monter les composants avec un pas fin.
Pour le pas fin, il est nécessaire de réduire l'épaisseur de la feuille de cuivre. En effet, si la feuille de cuivre est épaisse, il existe un risque de déconnexion dans les motifs fins en raison d'une gravure excessive.
Aucun fabricant ne pouvait gérer le dilemme d'épaissir la feuille de cuivre pour supporter des courants importants mais d'amincir la feuille de cuivre pour supporter un pas fin. En raison du courant important, l'épaisseur de la feuille de cuivre n'a pas pu être réduite.
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