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Processus de fabrication de circuits imprimés multicouches : 10 conseils simples pour vous aider à comprendre les circuits imprimés multicouches

2023-05-22Journaliste: SprintPCB

Les PCB sont des composants essentiels des appareils électroniques. Ils servent à connecter et alimenter divers composants électroniques. Les PCB multicouches sont utilisés dans des appareils électroniques plus complexes tels que les ordinateurs, les smartphones et les équipements médicaux. Leur fabrication est plus complexe que celle des PCB monocouches et requiert une technologie et une expertise avancées. Cet article vous propose un guide simple pour comprendre le processus de fabrication des PCB multicouches. Nous vous proposons 10 conseils simples sur le processus de fabrication des PCB multicouches, en vous expliquant le processus et les étapes spécifiques de fabrication. circuits imprimés multicouchesTout d'abord, combien d'étapes compte le processus de fabrication des PCB multicouches ? Dix étapes : conception, production de la couche interne, perçage, cuivrage chimique, laminage, pressage, traitement graphique de la couche externe, durcissement et traitement final. Je vous présenterai ensuite brièvement ces 10 processus pour vous aider à les comprendre rapidement.

Processus de fabrication de circuits imprimés multicouches

Processus de fabrication de circuits imprimés multicouches

Conception multicouche

Les ingénieurs concepteurs des fabricants de circuits imprimés utilisent des logiciels de conception pour la conception des schémas et de l'implantation des circuits imprimés. Ils choisissent un logiciel adapté à leurs besoins, tel qu'Altium Designer ou Eagle PCB. Après avoir sélectionné le logiciel, ils créent un nouveau projet, définissent la taille de la carte, le nombre de couches, les matériaux, etc. Ils dessinent ensuite le schéma, y ​​ajoutent les composants et les lignes de connexion, et définissent leurs attributs et leurs valeurs. Enfin, une liste de connexions est générée pour l'implantation et le câblage ultérieurs. Vient ensuite la phase de conception de l'implantation, où les composants sont disposés selon leurs relations de connexion dans le schéma, et où leur position, leur orientation, leur espacement, etc. sont définis. Une fois l'implantation terminée, le câblage est réalisé pour relier les lignes de connexion entre les composants par des fils ou des pistes. Une fois le câblage terminé, la sérigraphie, les pastilles de soudure et autres marquages ​​et composants sont ajoutés. Une fois ces étapes terminées, une vérification des règles de conception est effectuée pour garantir la conformité de l'implantation et du câblage aux exigences et normes de fabrication des circuits imprimés. Enfin, les fichiers Gerber sont générés pour la fabrication de circuits imprimés. Lorsqu'on parle de fichiers Gerber, on peut se demander : qu'est-ce qu'un fichier Gerber ? Qu'est-ce qu'un fichier GerberLes fichiers Gerber sont un format de fichier standard utilisé pour la fabrication de circuits imprimés. Ils contiennent des informations graphiques sur les différentes couches du circuit imprimé, telles que les composants, les pistes, les pastilles, la sérigraphie, etc. Généralement générés par des logiciels de conception de circuits imprimés, ils servent à transmettre les informations graphiques et les exigences de fabrication du circuit imprimé aux fabricants. Les fichiers Gerber se composent de plusieurs fichiers, notamment : la couche supérieure : contient des informations sur les composants, les pistes, les pastilles et autres éléments de la couche supérieure du circuit imprimé ; la couche inférieure : contient des informations sur les composants, les pistes, les pastilles et autres éléments de la couche inférieure du circuit imprimé ; la couche de sérigraphie : contient des informations sur la sérigraphie du circuit imprimé, telles que le nom et l'emplacement des composants ; la couche de masque de soudure : contient des informations sur la position et la forme des pastilles de soudure sur le circuit imprimé ; le fichier de perçage : contient des informations sur l'emplacement et la taille des trous à percer dans le circuit imprimé. Les fichiers Gerber sont un élément essentiel du processus de fabrication des circuits imprimés. Ils convertissent le schéma de circuit conçu par le concepteur de PCB en informations graphiques compréhensibles et exploitables par les fabricants pour la production du PCB. Les fabricants utilisent des fichiers Gerber pour produire des PCB et respectent les exigences spécifiées dans ces fichiers lors du traitement, du perçage, de la gravure du cuivre et d'autres processus de fabrication.

Production de la couche interne de PCB multicouches

Le fabricant doit d'abord préparer des matériaux tels que du tissu de fibre de verre, une feuille de cuivre, du préimprégné et de la résine. La surface du tissu est ensuite nettoyée afin que la feuille de cuivre y adhère fermement. Une couche de préimprégné est ensuite appliquée sur la surface du tissu, ce qui améliore ses propriétés physiques et sa durabilité. Le tissu enduit de préimprégné est ensuite placé dans un four pour sécher complètement. Après séchage, le fabricant place la feuille de cuivre sur le préimprégné et utilise une lamineuse pour presser les deux pièces ensemble. Cette étape permet à la feuille de cuivre d'adhérer fermement au préimprégné et de former une plaque de couche intérieure. Enfin, le fabricant utilise une machine de découpe pour découper la plaque de couche intérieure aux dimensions et à la forme requises pour le traitement ultérieur.

Forage multicouche

Tout d'abord, le fabricant sélectionne les forets appropriés et en définit le diamètre et la profondeur en fonction des spécifications de conception du circuit imprimé multicouche. Les forets sont différenciés par des couleurs assorties à la machine. Ensuite, le circuit imprimé multicouche est placé sur la perceuse et aligné avec les positions à percer, optiquement ou mécaniquement. La perceuse est utilisée pour percer les trous, et la vitesse et la profondeur de perçage doivent être réglées en fonction des spécifications de conception du circuit imprimé multicouche. Pendant le processus de perçage, il est nécessaire de contrôler la profondeur de perçage afin d'éviter d'endommager la carte de la couche interne. Après le perçage, le circuit imprimé doit être nettoyé pour éliminer les débris et les déchets. La qualité du perçage doit être contrôlée afin de garantir que le diamètre et la profondeur de tous les trous sont conformes aux spécifications de conception du circuit imprimé multicouche.

Cuivrage chimique multicouche

Le circuit imprimé produit est nettoyé pour éliminer les saletés et la graisse superficielles. Des agents nettoyants alcalins ou acides sont généralement utilisés. Après le nettoyage, une couche d'agent anticorrosion est appliquée sur la surface du circuit imprimé afin de protéger les zones non conductrices du cuivrage. Pour faciliter le cuivrage ultérieur, le fabricant applique une couche de catalyseur. Le circuit imprimé est ensuite placé dans une cuve de cuivrage chimique, où une couche de cuivre est déposée par réaction électrochimique. Ce processus nécessite le contrôle de paramètres tels que la température, le courant et la durée afin de garantir l'uniformité et la qualité du cuivre. Immédiatement après le cuivrage, des résidus et des impuretés se déposent à la surface du circuit imprimé ; ils doivent être nettoyés et éliminés. Des substances chimiques sont ensuite utilisées pour éliminer l'agent anticorrosion et le catalyseur. Enfin, le circuit imprimé plaqué chimiquement est inspecté afin de garantir que l'épaisseur et l'uniformité du cuivre sont conformes aux spécifications de conception.

Empilage multicouche

Avant l'empilement, les couches internes préparées doivent être nettoyées et traitées contre la corrosion afin de garantir la douceur et la propreté de la surface en cuivre. Les couches de préimprégné requises doivent être préparées conformément aux spécifications de conception du PCB. Ensuite, le processus d'empilement consiste à assembler les couches internes préparées et les couches de préimprégné conformément aux spécifications de conception du PCB. Chaque couche doit être pressée ensemble à l'aide d'une lamineuse afin d'assurer une forte adhérence entre les couches. Après l'empilement, la carte multicouche doit être séchée et percée. Elle est placée dans un four pour le séchage, et les trous de perçage sont percés conformément aux spécifications de conception du PCB. La carte multicouche est ensuite plaquée chimiquement de cuivre pour améliorer sa conductivité et sa résistance à la corrosion. Enfin, les bords de la carte multicouche sont soumis à un rognage et à un traitement de surface afin d'éliminer les parties inutiles et de garantir la conformité aux spécifications de conception du PCB, ainsi qu'aux processus d'impression et de soudure ultérieurs.

Laminage multicouche

Préparez les couches internes, les couches de préimprégné et les matériaux auxiliaires tels que les plaques de presse et les entretoises pour la stratification. Appliquez la couche de préimprégné sur la surface en cuivre des couches internes afin d'obtenir un revêtement uniforme. Empilez les couches internes préimprégnées en intercalant des entretoises pour maintenir la distance et l'espacement souhaités, conformément aux spécifications de conception du PCB. Placez les cartes multicouches empilées dans les plaques de presse et utilisez une lamineuse pour la stratification. Pendant le processus de laminage, il est nécessaire de contrôler des paramètres tels que la pression, la température et la durée afin d'assurer une forte adhérence entre les couches. Une fois la stratification terminée, les cartes multicouches sont placées dans une chambre de refroidissement pour un refroidissement complet. La lamineuse est l'un des équipements clés de la fabrication des PCB multicouches. Les types de lamineuses les plus courants comprennent les lamineuses à plat, les lamineuses rotatives et les presses à chaud, entre autres.une-presse-à-chaud

Motif de la couche extérieure

Préparez le substrat en fibre de verre et découpez-le conformément aux spécifications du circuit imprimé. Nettoyez soigneusement le substrat. Appliquez ensuite une résine photosensible sur la couche de cuivre du substrat afin d'obtenir un revêtement uniforme. Le motif multicouche du circuit imprimé est ensuite exposé sur le substrat à l'aide d'une machine d'exposition. La résine photosensible des zones exposées subit une réaction chimique. Après exposition, le substrat est développé dans une machine de développement, qui dissout la résine photosensible non exposée. Le substrat développé est ensuite placé dans une cuve de cuivrage pour le cuivrage, améliorant ainsi sa conductivité et sa résistance à la corrosion. Le substrat cuivré contient encore de la résine photosensible dans les zones non exposées, qui doit être éliminée par immersion dans une solution de décapage de la résine photosensible. Enfin, le substrat décapé subit des opérations telles que la découpe et le perçage pour créer le circuit imprimé. La structuration de la couche externe est une étape importante du processus de fabrication des circuits imprimés, principalement utilisée pour transformer le motif de conception en circuit imprimé. Ce processus doit être réalisé dans un environnement contrôlé afin de garantir la qualité et la précision du circuit imprimé multicouche. Toute erreur ou opération incorrecte peut entraîner des échecs de fabrication de circuits imprimés multicouches ou une diminution des performances du dispositif électronique final.

placage chimique au cuivre de la couche extérieure

La galvanoplastie de la couche externe est une étape importante du processus de fabrication des circuits imprimés multicouches . Elle sert principalement à améliorer la conductivité et la résistance à la corrosion. Le circuit imprimé est placé dans une cuve de nettoyage pour éliminer les saletés, la graisse et autres impuretés de surface. Après nettoyage, il est immergé dans une cuve de cuivrage chimique. Ce procédé consiste à réduire électrolytiquement les ions cuivre à la surface du circuit imprimé, formant un film de cuivre uniforme. Le circuit imprimé cuivré chimiquement est ensuite placé dans une cuve de nettoyage pour éliminer les agents chimiques et les impuretés de sa surface. Il est ensuite immergé dans une cuve de placage à l'or pour améliorer sa résistance à la corrosion et sa conductivité. Enfin, le circuit imprimé plaqué or est nettoyé dans une cuve de nettoyage pour éliminer les agents chimiques et les impuretés restants de sa surface.

Durcissement multicouche

La polymérisation des circuits imprimés multicouches est une étape importante du processus de fabrication. Elle vise principalement à améliorer la résistance mécanique et la résistance à la corrosion de la carte. Le durcisseur est appliqué sur la surface de la carte pour assurer un revêtement uniforme. La carte ainsi recouverte est ensuite placée dans une étuve pour sécher et atteindre une surface sèche. La carte séchée est ensuite placée dans une chambre de polymérisation. Dans cette chambre, le durcisseur subit des réactions de réticulation par des procédés tels que la réaction thermique ou l'irradiation UV, formant une couche protectrice dure et résistante à la corrosion. Après polymérisation, la carte est retirée de la chambre et placée dans un endroit bien ventilé pour refroidissement. La carte polymérisée est inspectée afin de garantir une surface uniforme et lisse, exempte de défauts tels que des bulles.

traitement final

Le traitement final des PCB multicouches est la dernière étape du processus de fabrication. Il consiste principalement à découper et à percer les circuits imprimés finis afin de répondre aux exigences des appareils électroniques. Les circuits imprimés préparés sont placés dans une machine de découpe pour être découpés en différentes tailles et formes selon les besoins. Ensuite, les circuits imprimés découpés sont chargés dans une perceuse pour le perçage de trous de différentes tailles et formes, conformément aux spécifications de conception. Les bavures et résidus autour des trous percés doivent être éliminés par ébavurage. Les circuits imprimés ébavurés sont ensuite nettoyés dans une cuve de nettoyage pour éliminer les saletés, la graisse et autres impuretés de surface. Enfin, les circuits imprimés traités sont inspectés afin de garantir que leurs dimensions, leurs formes et l'emplacement des trous sont conformes aux spécifications de conception. Les circuits imprimés inspectés sont emballés pour le stockage et le transport. Cet article présente en détail le processus de fabrication des PCB multicouches, incluant la conception, la fabrication de la couche interne, la stratification multicouche, le perçage, le traitement de la couche externe et d'autres étapes essentielles. Ces étapes doivent être réalisées dans un environnement contrôlé pour garantir la qualité et la précision des circuits imprimés. Nous avons également abordé d'autres étapes importantes, telles que la galvanoplastie de la couche externe, la polymérisation et le traitement final des PCB. Grâce à ces étapes, nous pouvons produire des PCB multicouches de haute qualité et hautes performances, répondant aux exigences de divers appareils électroniques. La fabrication de PCB est un processus complexe qui requiert une expertise et des compétences dans divers domaines. Pour fabriquer des circuits imprimés de haute qualité, nous vous recommandons SprintPCB comme partenaire de fabrication. SprintPCB dispose d'équipements de pointe et d'une vaste expérience pour vous offrir des services de fabrication de PCB de haute qualité.

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