Les étapes de fabrication d’une carte électronique

Il n’existe pas une carte électronique standard, chaque carte à une fonction unique pour un produit particulier. Par conséquent, la fabrication de carte électronique est un processus complexe à plusieurs étapes. Cet article montre les étapes essentielles à la production d’un PCB multicouche.

Fabrication de PCB étape par étape

PPE – Ingénierie de pré-production

Les données fournies par le client sont utilisées ici pour produire les données pour la plaque spécifique (matériel graphique pour les traitements d’image et données de forage pour les programmes de forage). Les ingénieurs comparent les commandes/spécifications avec les capacités de production pour assurer la conformité et également déterminer les étapes du processus et les contrôles associés.

Préparation des outils graphiques

Le master graphique est l’étape clé de la production de PCB, car il affecte directement la qualité du produit final. Une configuration de données électroniques, mise à l’échelle avec précision, pour produire un master graphique ou un master de production. En général, il existe trois types de maîtres graphiques : motif conducteur, masque de soudure, Sérigraphie

Imprimer les couches intérieures.

L’étape 1 consiste à transférer l’image à l’aide d’un film à la surface de la plaque, à l’aide d’un film sec photosensible et de la lumière ultraviolette, qui polymérisera le film sec. Cette étape du procédé est réalisée en salle blanche.

Attaquer les couches internes

L’étape 2 consiste à éliminer le cuivre indésirable du panneau par gravure. Une fois que le cuivre a été retiré, le reste de la feuille sèche est enlevé, ne laissant que le circuit de cuivre qui correspond à la conception.

Inspection optique automatique des couches internes (AOI)

Inspection du circuit à l’aide d’« images » numériques pour vérifier qu’il correspond à la conception et qu’il n’a pas de défauts. Ceci est réalisé par un scan de la carte que des inspecteurs formés vérifieront en cas d’anomalie détectée.

Pile et colle (stratifié)

Une couche d’oxyde est appliquée sur les couches internes qui sont ensuite empilées avec du pré-imprégné qui assure l’isolation entre les couches et une couche de cuivre est ajoutée au sommet et au bas de la pile. Le processus de laminage consiste à soumettre les couches internes à une température (375 degrés Fahrenheit) et à une pression (275 à 400 psi) extrêmes tout en les laminant avec un isolant sec et photosensible. Le PCB est durci à haute température, la pression est doucement diminuée, et le matériau est ensuite lentement refroidi.

Perçage du PCB

Maintenant, nous devons percer les trous qui créeront des connexions entre les couches multiples. Il s’agit d’un processus de forage mécanique qui doit être optimisé pour obtenir un alignement exact pour chacune des connexions internes entre les couches. Les panneaux peuvent être empilés au cours de ce processus. Le forage peut également être effectué au laser.

Dépôt chimique de cuivre

La première étape du processus d’argenture est le dépôt chimique d’une très fine couche de cuivre sur les parois à l’intérieur des trous. Le placage à l’argent permet un dépôt très fin de cuivre qui recouvre les parois des trous et l’ensemble du panneau, un processus chimique complexe qui doit être strictement contrôlé pour permettre un dépôt efficace de cuivre même sur la paroi non métallique des trous. Après le placage des trous traversants, le panneau est plaqué pour obtenir un dépôt de cuivre plus épais par-dessus le précédent – généralement 5 à 8 um. Cette combinaison est utilisée pour optimiser la quantité de cuivre à plaquer et à attaquer afin de répondre aux exigences de la voie et de l’espacement.

Processus graphique des couches extérieures

Similaire au processus des couches internes (transfert de l’image à l’aide d’un film sec photosensible, exposition à la lumière ultraviolette et gravée), mais avec une différence principale est de retirer le film sec des endroits où il faut conserver le cuivre/définir le circuit. Afin de pouvoir plaquer plus de cuivre plus tard dans le processus. Cette étape se fait dans une salle blanche.

Argent

Deuxième étape de placage électrolytique, où un placage supplémentaire est déposé dans les zones sans feuille/circuit sec. Une fois le cuivre plaqué, de l’étain est appliqué pour protéger le cuivre.

Couches extérieures attaquées

Il s’agit normalement d’un processus en trois étapes. La première étape consiste à retirer la feuille bleue sèche. La deuxième étape est la gravure du cuivre exposé/indésirable tandis que l’étain déposé agit comme un protecteur du cuivre que l’on souhaite conserver. La troisième et dernière étape consiste à éliminer chimiquement le dépôt d’étain sortant du circuit.

Inspection optique automatisée des couches extérieures

Semblable aux couches internes, le panneau gravé est scanné pour s’assurer que le circuit est conforme à la conception et est exempt de défauts.

Masque de soudage

L’encre du masque de soudure est appliquée sur toute la surface du PCB. En utilisant des feuilles et des rayons ultraviolets, certaines zones sont exposées et les zones non exposées sont ensuite éliminées au cours du processus de développement chimique. Le masque de soudure restant est entièrement durci pour donner une finition élastique.

Finition de surface

Diverses finitions sont ensuite appliquées sur la surface exposée du cuivre. Ceci est fait afin de protéger la surface et d’obtenir une soudure optimale.

Profil

Il s’agit du processus de découpe des panneaux fabriqués aux tailles et aux formes spécifiées en fonction de la conception du client. Il existe trois options disponibles lors de la fourniture de la matrice ou de la vente du panneau, marqué, acheminé ou perforé. Toutes les dimensions sont comparées aux graphiques fournis par le client pour garantir que le panneau est correctement dimensionné.

Vérification électrique

Il est utilisé pour vérifier l’intégrité des pistes et des connexions traversantes – vérifier qu’il n’y a pas de circuits ouverts ou de court-circuit sur la carte finie.

Contrôle final

Au cours de la dernière étape du processus, une équipe d’inspecteurs sur place soumet chaque plaque à un contrôle délicat supplémentaire pour éviter tout problème. Vérifier visuellement les PCB par rapport aux critères d’acceptation et utiliser des inspecteurs « approuvés ».

Emballage

Les panneaux sont emballés avec des matériaux conformes aux exigences d’emballage.