Avant PCB, les circuits étaient constitués d’un câblage point à point. La fiabilité de cette méthode est très faible, car au fur et à mesure que le circuit vieillit, la rupture de la ligne entraînera la rupture ou le court-circuit du nœud de ligne. Le bobinage est une avancée majeure dans la technologie des circuits, qui améliore la durabilité et la possibilité de remplacement du circuit en enroulant le fil de petit diamètre autour de la colonne au point de connexion.

Au fur et à mesure que l’industrie électronique est passée des tubes à vide et des relais aux semi-conducteurs au silicium et aux circuits intégrés, la taille et le prix des composants électroniques ont chuté. La présence de plus en plus fréquente de produits électroniques dans le secteur de la consommation a incité les fabricants à rechercher des solutions plus petites et plus rentables. Ainsi, le PCB est né. Le processus de fabrication des PCB est très complexe. En prenant comme exemple un circuit imprimé à quatre couches, le processus de fabrication comprend principalement la disposition des circuits imprimés, la production de cartes de noyau, le transfert de disposition de carte de circuit imprimé interne, le perçage et l’inspection de carte de base, la stratification, le perçage, la précipitation chimique du cuivre de la paroi du trou, le transfert de disposition de carte de circuit imprimé externe, la carte de circuit imprimé externe gravure et autres étapes.

1. La disposition du PCB

La première étape de la production de PCB consiste à organiser et à vérifier la disposition du PCB. L’usine de fabrication de PCB reçoit les fichiers CAO de la société de conception de PCB. Étant donné que chaque logiciel de CAO a son propre format de fichier unique, l’usine de PCB les convertit en un format unifié — Extended Gerber RS-274X ou Gerber X2. Ensuite, l’ingénieur de l’usine vérifiera si la disposition du PCB est conforme au processus de production, s’il y a des défauts et d’autres problèmes.

2. Production de plaques de noyau

Nettoyez la plaque plaquée de cuivre si la poussière peut provoquer un court-circuit ou une rupture du circuit final. La figure 1 est une illustration d’un PCB à 8 couches, qui est en fait composé de 3 plaques plaquées de cuivre (cartes centrales) plus 2 films de cuivre, puis collés ensemble avec des feuilles semi-durcies. La séquence de production commence à partir du panneau central (quatre ou cinq couches de lignes) au milieu et est empilé en continu avant d’être fixé. Le PCB à 4 couches est fabriqué de la même manière, mais avec une seule plaque centrale et deux films de cuivre.

3. Faire un circuit de carte de noyau intermédiaire

Le transfert de mise en page du PCB interne doit d’abord faire le circuit à deux couches de la carte Core la plus médiane (Core). Une fois la plaque recouverte de cuivre nettoyée, la surface est recouverte d’un film photosensible. Le film se solidifie lorsqu’il est exposé à la lumière, formant un film protecteur sur la feuille de cuivre de la plaque recouverte de cuivre. Insérez deux couches de film de mise en page PCB et deux couches de panneau plaqué de cuivre, et enfin insérez la couche supérieure du film de mise en page PCB pour vous assurer que les couches supérieure et inférieure de la position d’empilement du film de mise en page PCB sont exactes. Le photosensibilisateur utilise une lampe UV pour irradier le film photosensible sur une feuille de cuivre. Le film photosensible est solidifié sous le film transparent, et le film photosensible n’est pas solidifié sous le film opaque. La feuille de cuivre recouverte d’un film photosensible solidifié est la ligne de mise en page PCB nécessaire, équivalente au rôle de l’encre d’imprimante laser du PCB manuel. Le film non durci est ensuite lavé avec de la lessive et le circuit de feuille de cuivre requis est recouvert par le film durci. La feuille de cuivre indésirable est ensuite gravée avec une base forte, telle que NaOH. Déchirez le film photosensible durci pour exposer la feuille de cuivre nécessaire pour le circuit de mise en page PCB.

4. Forage et inspection de la plaque de noyau

La plaque de noyau a été faite avec succès. Ensuite, faites le trou opposé dans la plaque centrale pour un alignement facile avec d’autres matières premières. Une fois que la carte mère est pressée avec d’autres couches de PCB, elle ne peut pas être modifiée, il est donc très important de vérifier. La machine comparera automatiquement avec les dessins de disposition des circuits imprimés pour vérifier les erreurs.

5. Laminé

Ici, nous avons besoin d’une nouvelle matière première appelée feuille semi-durcie, qui est le panneau principal et le panneau principal (couche PCB & GT; 4), et l’adhésif entre la plaque centrale et la feuille de cuivre extérieure, mais joue également un rôle dans l’isolation. La couche inférieure de feuille de cuivre et deux couches de feuille semi-solidifiée ont été avancées à travers le trou de positionnement et la position fixe de la plaque de fer inférieure, puis la bonne plaque centrale est également placée dans le trou de positionnement, et enfin à son tour deux couches de feuille semi-solidifiée, une couche de feuille de cuivre et une couche de plaque d’aluminium sous pression recouverte sur la plaque centrale. La carte PCB serrée par une plaque de fer est placée sur le support, puis dans la presse à chaud sous vide pour la stratification. La chaleur dans la presse à chaud sous vide fait fondre la résine époxy dans la feuille semi-durcie, maintenant le noyau et la feuille de cuivre ensemble sous pression. Après la stratification, retirez la plaque de fer supérieure qui appuie sur le PCB. Ensuite, la plaque d’aluminium sous pression est retirée. La plaque d’aluminium joue également un rôle dans l’isolation des différents PCB et dans la garantie de la feuille de cuivre lisse sur la couche externe du PCB. Les deux côtés du PCB sont recouverts d’une couche de feuille de cuivre lisse.

6. Forage

Pour connecter quatre couches de feuille de cuivre qui ne se touchent pas dans un PCB, percez d’abord des trous à travers le PCB, puis métallisez les parois des trous pour conduire l’électricité. La perceuse à rayons X est utilisée pour localiser le panneau central de la couche interne. La machine trouvera et localisera automatiquement la position du trou sur la carte de base, puis fera des trous de positionnement pour le PCB afin de s’assurer que le perçage suivant passe par le centre de la position du trou. Placez une feuille d’aluminium sur la poinçonneuse, puis placez le PCB sur le dessus. Pour améliorer l’efficacité, une à trois cartes PCB identiques sont empilées pour la perforation en fonction du nombre de couches de PCB. Enfin, le PCB supérieur est recouvert d’une couche d’aluminium, les couches supérieure et inférieure d’aluminium de sorte que lorsque la perceuse perce et dévisse, la feuille de cuivre sur le PCB ne se déchire pas. Dans le processus de stratification précédent, l’époxyde fondu était extrudé à l’extérieur du PCB, il fallait donc l’enlever. La fraiseuse découpe la périphérie du PCB selon les coordonnées XY correctes.

7. Précipitation chimique du cuivre sur la paroi des pores

Étant donné que presque toutes les conceptions de circuits imprimés utilisent des perforations pour connecter différentes couches de lignes, une bonne connexion nécessite un film de cuivre de 25 microns sur la paroi du trou. Cette épaisseur de film de cuivre est obtenue par galvanoplastie, mais la paroi du trou est constituée de résine époxy non conductrice et de panneau de fibre de verre. Par conséquent, la première étape consiste à accumuler une couche de matériau conducteur sur la paroi du trou et à former un film de cuivre de 1 micron sur toute la surface du PCB, y compris la paroi du trou, par dépôt chimique. L’ensemble du processus, comme le traitement chimique et le nettoyage, est contrôlé par des machines.

8. Transférer la disposition du PCB externe

Ensuite, la disposition du PCB externe sera transférée sur la feuille de cuivre. Le processus est similaire à celui de la disposition PCB de la carte centrale interne, qui est transférée sur la feuille de cuivre à l’aide d’un film photocopié et d’un film photosensible. La seule différence est que la plaque positive sera utilisée comme carte. Le transfert de disposition de carte PCB interne adopte la méthode de soustraction et adopte la plaque négative comme carte. Le circuit imprimé recouvert d’un film photosensible solidifié est un circuit, nettoyez le film photosensible non solidifié, une feuille de cuivre exposée est gravée, le circuit de disposition de PCB est protégé par un film photosensible solidifié. La disposition du circuit imprimé externe est transférée par la méthode normale et la plaque positive est utilisée comme carte. La zone couverte par un film durci sur un PCB est une zone non linéaire. Après avoir nettoyé le film non durci, une galvanoplastie est effectuée. Il n’y a pas de film pouvant être plaqué par galvanoplastie, et il n’y a pas de film, d’abord en cuivre puis en étain. Une fois le film retiré, une gravure alcaline est effectuée et enfin l’étain est retiré. Le motif du circuit est laissé sur la carte car il est protégé par de l’étain. Fixez le PCB et galvanisez le cuivre. Comme mentionné précédemment, afin de garantir que le trou a une bonne conductivité électrique, le film de cuivre électrolytique sur la paroi du trou doit avoir une épaisseur de 25 microns, de sorte que l’ensemble du système sera automatiquement contrôlé par ordinateur pour assurer sa précision.

9. Gravure de PCB externe

Ensuite, une chaîne d’assemblage automatisée complète achève le processus de gravure. Tout d’abord, nettoyez le film durci sur la carte PCB. Un alcali fort est ensuite utilisé pour nettoyer la feuille de cuivre indésirable qui en est recouverte. Ensuite, le revêtement d’étain sur la feuille de cuivre du circuit imprimé est retiré avec une solution de décapage d’étain. Après le nettoyage, la disposition des circuits imprimés à 4 couches est terminée.