Processus de fabrication de cartes de circuits imprimés

Table des matières :

• Étape 1 : Conception du PCB
• Étape 2 : Revue de conception et questions d'ingénierie
• Étape 3 :Impression du PCB Design
• Étape 4 : Impression du cuivre pour la couche intérieure
• Étape 5 : Gravez les couches intérieures ou le noyau pour enlever le cuivre
• Étape 6 : Alignement des calques
• Étape 7 : Inspection optique automatisée
• Étape 8 : Stratification des couches de PCB
• Étape 9 : Forage
• Étape 10 : Placage PCB
• Étape 11 : Imagerie de la couche externe
• Étape 12 : Gravure de la couche externe
• Étape 13 : Zone d'intérêt de la couche externe
• Étape 14 : Application de masque de soudure
• Étape 15 : Application de sérigraphie
• Étape 16 : Finition du PCB
• Étape 17 : Test de fiabilité électrique
• Étape 18 : Profilage et routage sortant
• Étape 19 : Contrôle qualité et inspection visuelle
• Étape 20 : Emballage et livraison

Quel est le processus de fabrication des PCB ?

Le processus de fabrication des cartes de circuits imprimés (PCB) nécessite une procédure complexe pour garantir les performances du produit fini. Bien que les cartes de circuits imprimés puissent être simples, doubles ou multicouches, les processus de fabrication utilisés ne diffèrent qu'après la production de la première couche. En raison des différences dans la structure des PCB, certains peuvent nécessiter 20 étapes ou plus lors de la fabrication.

Le nombre d'étapes nécessaires à la réalisation des cartes de circuits imprimés est corrélé à leur complexité. Sauter une étape ou réduire la procédure pourrait avoir un impact négatif sur les performances du circuit imprimé. Cependant, une fois terminés avec succès, les PCB doivent effectuer correctement leurs tâches en tant que composants électroniques clés.

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Quels sont les composants d'un PCB ?

Il y a quatre parties principales dans un PCB :

• Substrat : Le premier, et le plus important, est le substrat, généralement en fibre de verre. La fibre de verre est utilisée car elle fournit une force de base au PCB et aide à résister à la rupture. Considérez le substrat comme le "squelette" du PCB.
• Couche de cuivre : Selon le type de carte, cette couche peut être soit une feuille de cuivre, soit un revêtement de cuivre intégral. Quelle que soit l'approche utilisée, le but du cuivre est toujours le même :transporter des signaux électriques vers et depuis le PCB, un peu comme votre système nerveux transporte des signaux entre votre cerveau et vos muscles.
• Masque de soudure : La troisième pièce du PCB est le masque de soudure, qui est une couche de polymère qui aide à protéger le cuivre afin qu'il ne soit pas court-circuité par le contact avec l'environnement. De cette façon, le masque de soudure agit comme la "peau" du PCB
• Sérigraphie : La dernière partie du circuit imprimé est la sérigraphie. La sérigraphie se trouve généralement sur le côté composant de la carte utilisée pour afficher les numéros de pièce, les logos, les paramètres des commutateurs de symboles, la référence des composants et les points de test. La sérigraphie peut également être appelée légende ou nomenclature.

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Maintenant que nous avons passé en revue les bases des PCB et de l'anatomie des PCB, nous allons parcourir tout le processus de fabrication d'un PCB.

Comment un circuit imprimé est-il fabriqué ?

Les étapes du processus de conception de PCB commencent par la conception et la vérification et se poursuivent jusqu'à la fabrication des cartes de circuits imprimés. De nombreuses étapes nécessitent un guidage par ordinateur et des outils entraînés par des machines pour garantir la précision et éviter les courts-circuits ou les circuits incomplets. Les cartes terminées doivent subir des tests rigoureux avant d'être emballées et livrées aux clients.

Première étape :Conception du PCB

La première étape de toute fabrication de PCB est, bien sûr, la conception. La fabrication et la conception de PCB commencent toujours par un plan :le concepteur établit un plan pour le PCB qui répond à toutes les exigences décrites. Le logiciel de conception le plus couramment utilisé par les concepteurs de circuits imprimés est un logiciel appelé Extended Gerber, également connu sous le nom de IX274X.

En ce qui concerne la conception de PCB, Extended Gerber est un excellent logiciel car il fonctionne également comme format de sortie. Extended Gerber encode toutes les informations dont le concepteur a besoin, telles que le nombre de couches de cuivre, le nombre de masques de soudure nécessaires et les autres éléments de notation des composants. Une fois qu'un plan de conception pour le PCB est encodé par le logiciel Gerber Extended, toutes les différentes parties et tous les aspects de la conception sont vérifiés pour s'assurer qu'il n'y a pas d'erreurs.

Une fois l'examen par le concepteur terminé, la conception de PCB finie est envoyée à une maison de fabrication de PCB afin que le PCB puisse être construit. À l'arrivée, le plan de conception du PCB subit un deuxième contrôle par le fabricant, appelé contrôle Design for Manufacture (DFM). Une vérification DFM appropriée garantit que la conception du PCB respecte, au minimum, les tolérances requises pour la fabrication.

Étape 2 : Examen de la conception et questions d'ingénierie

Une autre étape clé du processus de fabrication de la carte de circuit imprimé consiste à vérifier la conception pour détecter d'éventuelles erreurs ou défauts. Un ingénieur passe en revue chaque partie de la conception du circuit imprimé pour s'assurer qu'il n'y a pas de composants manquants ou de structures incorrectes. Après avoir obtenu l'autorisation d'un ingénieur, la conception passe à la phase d'impression.

Étape 3 :Impression de la conception du circuit imprimé

Une fois toutes les vérifications terminées, la conception du PCB peut être imprimée. Contrairement à d'autres plans, comme les dessins d'architecture, les plans de PCB ne s'impriment pas sur une feuille de papier ordinaire de 8,5 x 11. Au lieu de cela, un type spécial d'imprimante, connu sous le nom d'imprimante traceur, est utilisé. Une imprimante traceur fait un "film" du PCB. Le produit final de ce "film" ressemble beaucoup aux transparents utilisés dans les écoles :il s'agit essentiellement d'un négatif photo du tableau lui-même.

Les couches internes du PCB sont représentées en deux couleurs d'encre :

• Encre noire : Utilisé pour les traces de cuivre et les circuits du PCB
• Encre transparente : Désigne les zones non conductrices du PCB, comme la base en fibre de verre

Sur les couches externes de la conception du circuit imprimé, cette tendance est inversée ; l'encre transparente fait référence à la ligne des voies de cuivre, mais l'encre noire fait également référence aux zones où le cuivre sera retiré.

Chaque couche de PCB et le masque de soudure qui l'accompagne reçoivent leur propre film, donc un simple PCB à deux couches a besoin de quatre feuilles - une pour chaque couche et une pour le masque de soudure qui l'accompagne.

Une fois le film imprimé, ils sont alignés et un trou, appelé trou d'enregistrement, est percé à travers eux. Le trou d'enregistrement est utilisé comme guide pour aligner les films plus tard dans le processus.

Étape 4 :Impression du cuivre pour les couches intérieures

La quatrième étape est la première étape du processus où le fabricant commence à fabriquer le PCB. Une fois la conception du PCB imprimée sur un morceau de matériau stratifié, le cuivre est ensuite pré-collé sur ce même morceau de stratifié, qui sert de structure au PCB. Le cuivre est ensuite gravé pour révéler le plan antérieur.

Ensuite, le panneau stratifié est recouvert d'un type de film photosensible appelé la réserve. La résine est constituée d'une couche de produits chimiques photo-réactifs qui durcissent après avoir été exposés à la lumière ultraviolette. La résine permet aux techniciens d'obtenir une correspondance parfaite entre les photos du plan et ce qui est imprimé sur la résine photo.

Une fois que la résine et le stratifié sont alignés - en utilisant les trous précédents - ils reçoivent une explosion de lumière ultraviolette. La lumière ultraviolette traverse les parties translucides du film, durcissant la résine photosensible. Cela indique les zones de cuivre qui sont censées être conservées comme voies. En revanche, l'encre noire empêche toute lumière d'atteindre les zones qui ne sont pas destinées à durcir afin qu'elles puissent être supprimées ultérieurement.

Une fois la carte préparée, elle est lavée avec une solution alcaline pour éliminer les restes de résine photosensible. La planche est ensuite lavée sous pression pour enlever tout ce qui reste sur la surface et laisser sécher.

Après séchage, la seule réserve qui doit rester sur le circuit imprimé se trouve au-dessus du cuivre qui reste dans le circuit imprimé lorsqu'il est finalement libéré. Un technicien examine les PCB pour s'assurer qu'il n'y a pas d'erreurs. Si aucune erreur n'est présente, passez à l'étape suivante.

Étape 5 : Graver les couches internes ou le noyau pour enlever le cuivre

Le noyau ou les couches internes de la carte de circuit imprimé doivent avoir un surplus de cuivre retiré avant que le processus de fabrication de la carte puisse continuer. La gravure consiste à couvrir le cuivre nécessaire sur la carte et à exposer le reste de la carte à un produit chimique. Le processus de gravure chimique élimine tout le cuivre non protégé du circuit imprimé, ne laissant que la quantité nécessaire à la carte.

Cette étape peut varier dans sa durée ou dans la quantité de solvant d'attaque du cuivre utilisée. Les gros PCB ou ceux avec des structures plus lourdes peuvent utiliser plus de cuivre, ce qui entraîne plus de cuivre qui doit subir une gravure pour être enlevé. Par conséquent, ces planches nécessiteront plus de temps ou de solvant.

Si un processus de fabrication de cartes de circuits imprimés concerne des conceptions multicouches

Les cartes de circuits imprimés multicouches ont des étapes supplémentaires pour tenir compte des couches supplémentaires de la conception lors de leur fabrication. Ces étapes reflètent bon nombre de celles utilisées lors des PCB à une seule couche. Cependant, les phases se répètent pour chaque couche du plateau. De plus, dans les PCB multicouches, la feuille de cuivre remplace généralement le revêtement de cuivre entre les couches.

Imagerie de la couche interne

L'imagerie de la couche interne suit les mêmes procédures que l'impression de la conception du PCB. Le dessin s'imprime sur une imprimante traceur pour créer un film. Le masque de soudure pour la couche interne s'imprime également. Après avoir aligné les deux, une machine crée un trou d'enregistrement dans les films pour aider à maintenir les films correctement alignés avec les couches plus tard.

Après avoir ajouté du cuivre au matériau stratifié pour la couche interne, les techniciens placent le film imprimé sur le stratifié et les alignent à l'aide des trous d'enregistrement.

La lumière ultraviolette expose le film, également connu sous le nom de réserve, pour durcir les produits chimiques des zones de couleur claire dans le motif imprimé. Ces zones durcies ne seront pas lavées pendant la phase de gravure, tandis que les zones non durcies sous le film de couleur foncée verront leur cuivre enlevé.

Gravure de la couche interne

Après l'imagerie, les zones recouvertes d'encre blanche ont durci. Ce matériau durci protège le cuivre en dessous qui restera sur la carte après la gravure.

Les techniciens nettoient d'abord la planche avec de l'alcaline pour éliminer toute réserve restante de la planche qui n'a pas durci. Ce nettoyage expose les zones qui couvraient les parties non conductrices de la carte de circuit imprimé. Ensuite, les ouvriers élimineront l'excès de cuivre de ces zones non conductrices en immergeant la carte dans un solvant de cuivre pour dissoudre le cuivre exposé.

Résister au décapage

L'étape de décapage de la réserve élimine toute réserve restante recouvrant le cuivre de la couche interne du PCB. Le nettoyage de toute réserve restante garantit que le cuivre n'aura rien qui entrave sa conductivité. Après avoir retiré la résine, la couche est prête à subir une inspection de sa conception de base.

Poinçon Post Etch

Le poinçon de post-gravure aligne les couches et perce un trou à travers elles en utilisant les trous de repérage comme guide. Comme pour l'inspection ultérieure de ce trou et de l'alignement, le poinçonnage s'effectue à partir d'un ordinateur qui guide exactement une machine connue sous le nom de poinçon optique. Après le poinçon optique, les couches passent à l'inspection optique automatisée (AOI) de la couche interne.

AOI de la couche interne

L'inspection optique automatisée de la couche interne utilise un ordinateur pour examiner soigneusement la couche interne afin de rechercher des motifs incomplets ou de la résine qui peuvent encore se trouver à la surface. Si la couche PCB passe AOI, elle continue dans le processus.

Oxyde de la couche interne

L'oxyde appliqué sur la couche interne assure une meilleure liaison de la feuille de cuivre et des couches isolantes de résine époxy entre les couches interne et externe.

Layup

L'étape de superposition dans le processus de fabrication de PCB multicouches se produit lorsqu'une machine aide à aligner, chauffer et lier les couches avec une couche de feuille de cuivre et un matériau isolant entre les couches interne et externe. En règle générale, les ordinateurs guident ces machines car l'alignement des couches et le collage doivent être exacts pour la structure appropriée de la carte de circuit imprimé.

Laminage

La stratification utilise la chaleur et la pression pour faire fondre l'époxy de liaison entre les couches. Les PCB correctement laminés maintiendront leurs couches étroitement ensemble avec une isolation efficace entre les couches.

Alignement des rayons X

Lors du perçage de panneaux multicouches après laminage, une radiographie assure l'alignement du foret. Ces trous permettent aux connexions de se produire entre les couches du PCB multicouche. Par conséquent, la précision de leur placement et de leur taille par rapport au reste de la couche et aux autres couches est cruciale. Après l'alignement des couches aux rayons X, la carte de circuit imprimé subit un perçage, reprenant l'étape 9 de la fabrication de cartes de circuits imprimés simple ou double face.

Étape 6 :Alignement des calques

Une fois que chacune des couches du PCB a été nettoyée, elles sont prêtes pour l'alignement des couches et l'inspection optique. Les trous précédents sont utilisés pour aligner les couches intérieure et extérieure. Pour aligner les couches, un technicien les place sur un type de poinçonneuse appelée poinçon optique. Le poinçon optique enfonce une broche dans les trous pour aligner les couches du PCB.

Étape 7 : Inspection optique automatisée

Après le poinçonnage optique, une autre machine effectue une inspection optique pour s'assurer qu'il n'y a pas de défauts. Cette inspection optique automatisée est extrêmement importante car une fois les couches placées ensemble, les erreurs existantes ne peuvent pas être corrigées. Pour confirmer qu'il n'y a pas de défauts, la machine AOI compare le PCB avec la conception Extended Gerber, qui sert de modèle du fabricant.

Une fois que le PCB a passé l'inspection - c'est-à-dire que ni le technicien ni la machine AOI n'ont trouvé de défauts - il passe aux deux dernières étapes de la fabrication et de la production du PCB.

L'étape AOI est cruciale pour le fonctionnement du circuit imprimé. Sans cela, les cartes qui pourraient avoir des courts-circuits, ne pas répondre aux spécifications de conception ou avoir du cuivre supplémentaire qui n'a pas été retiré lors de la gravure pourraient passer par le reste du processus. AOI empêche les cartes défectueuses de continuer en servant de point de contrôle qualité à mi-chemin du processus de production. Plus tard, ce processus se répète pour les couches externes une fois que les ingénieurs ont fini de les imager et de les graver.

Étape 8 :Laminage des couches de PCB

À la sixième étape du processus, les couches de PCB sont toutes réunies, attendant d'être laminées. Une fois que les couches ont été confirmées comme étant exemptes de défauts, elles sont prêtes à être fusionnées. Le processus de laminage de PCB se fait en deux étapes :l'étape de lay-up et l'étape de laminage.

L'extérieur du PCB est constitué de morceaux de fibre de verre qui ont été pré-trempés/pré-enduits d'une résine époxy. La pièce d'origine du substrat est également recouverte d'une couche de fine feuille de cuivre qui contient maintenant les gravures pour les traces de cuivre. Une fois que les couches extérieure et intérieure sont prêtes, il est temps de les assembler.

La prise en sandwich de ces couches se fait à l'aide de pinces métalliques sur une table de presse spéciale. Chaque couche s'adapte sur la table à l'aide d'une goupille spécialisée. Le technicien effectuant le processus de stratification commence par placer une couche de résine époxy pré-enduite appelée pré-imprégnée ou préimprégnée - sur le bassin d'alignement de la table. Une couche du substrat est placée sur la résine pré-imprégnée, suivie d'une couche de feuille de cuivre. La feuille de cuivre est à son tour suivie de plusieurs feuilles de résine pré-imprégnée, qui sont ensuite finies avec un morceau et un dernier morceau de cuivre appelé plaque de presse.

Une fois la plaque de presse en cuivre en place, la pile est prête à être pressée. Le technicien l'amène à une presse mécanique et presse les couches vers le bas et ensemble. Dans le cadre de ce processus, les broches sont ensuite enfoncées dans la pile de couches pour s'assurer qu'elles sont correctement fixées.

Si les couches sont correctement fixées, la pile de PCB est acheminée vers la presse suivante, une presse à plastifier. La presse à plastifier utilise une paire de plaques chauffées pour appliquer à la fois de la chaleur et de la pression à la pile de couches. La chaleur des plaques fait fondre l'époxy à l'intérieur du pré-imprégné - celui-ci et la pression de la presse se combinent pour fusionner la pile de couches de PCB ensemble.

Une fois les couches de PCB pressées ensemble, il reste un peu de déballage à faire. Le technicien doit retirer la plaque de presse supérieure et les broches de plus tôt, ce qui leur permet ensuite de retirer le PCB réel.

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Étape 9 :Perçage

Avant le forage, une machine à rayons X est utilisée pour localiser les points de forage. Ensuite, des trous d'enregistrement/de guidage sont percés afin que la pile de circuits imprimés puisse être sécurisée avant que les trous plus spécifiques ne soient percés. Lorsque vient le temps de percer ces trous, une perceuse guidée par ordinateur est utilisée pour faire les trous eux-mêmes, en utilisant le fichier de la conception Extended Gerber comme guide.

Une fois le perçage terminé, tout cuivre supplémentaire qui reste sur les bords est limé.

Étape 10 :placage de PCB

Une fois le panneau percé, il est prêt à être plaqué. Le processus de placage utilise un produit chimique pour fusionner toutes les différentes couches du PCB ensemble. Après avoir été soigneusement nettoyé, le PCB est baigné dans une série de produits chimiques. Une partie de ce processus de bain recouvre le panneau d'une couche de cuivre d'un micron d'épaisseur, qui est déposée sur la couche supérieure et dans les trous qui viennent d'être percés.

Avant que les trous ne soient remplis de cuivre, ils servent simplement à exposer le substrat en fibre de verre qui constitue l'intérieur du panneau. Baigner ces trous dans du cuivre recouvre les parois des trous précédemment percés.

Étape 11 :Imagerie de la couche externe

Plus tôt dans le processus (étape quatre), un photorésist a été appliqué sur le panneau PCB. À l'étape onze, il est temps d'appliquer une autre couche de résine photosensible. Cependant, cette fois, la résine photosensible n'est appliquée que sur la couche extérieure, car elle doit encore être imagée. Une fois que les couches externes ont été recouvertes de résine photosensible et imagées, elles sont plaquées exactement de la même manière que les couches intérieures du PCB ont été plaquées à l'étape précédente. Cependant, bien que le processus soit le même, les couches extérieures reçoivent un placage d'étain pour aider à protéger le cuivre de la couche extérieure.

Étape 12 :Gravure de la couche externe

Lorsque vient le temps de graver la couche extérieure pour la dernière fois, la protection en étain est utilisée pour aider à protéger le cuivre pendant le processus de gravure. Tout cuivre indésirable est éliminé à l'aide du même solvant de cuivre qu'auparavant, l'étain protégeant le précieux cuivre de la zone de gravure.

L'une des principales différences entre la gravure des couches interne et externe couvre les zones qui doivent être retirées. Alors que les couches internes utilisent une encre foncée pour les zones conductrices et une encre transparente pour les surfaces non conductrices, ces encres sont inversées pour les couches externes. Par conséquent, les couches non conductrices sont recouvertes d'une encre sombre et le cuivre est recouvert d'une encre claire. Cette encre claire permet à l'étamage de recouvrir le cuivre et de le protéger. Les ingénieurs enlèvent le cuivre inutile et tout revêtement de réserve restant pendant la gravure, préparant la couche externe pour l'AOI et le masquage de la soudure.

Étapes 13 :zone d'intérêt de la couche externe

Comme pour la couche interne, la couche externe doit également subir une inspection optique automatisée. Cette inspection optique garantit que la couche répond aux exigences exactes de la conception. Il vérifie également que l'étape précédente a supprimé tout le cuivre supplémentaire de la couche pour créer une carte de circuit imprimé fonctionnant correctement qui ne créera pas de connexions électriques incorrectes.

Étape 14 :Application du masque de soudure

Les panneaux nécessitent un nettoyage en profondeur avant l'application du masque de soudure. Une fois propre, chaque panneau a une encre époxy et un film de masque de soudure recouvrant la surface. Ensuite, la lumière ultraviolette frappe les cartes pour indiquer où le masque de soudure doit être retiré.

Une fois que les techniciens ont retiré le masque de soudure, la carte de circuit imprimé passe dans un four pour durcir le masque. Ce masque fournit au cuivre de la carte une protection supplémentaire contre les dommages causés par la corrosion et l'oxydation.

Étape 15 :Application de la sérigraphie

Parce que les PCB doivent avoir des informations directement sur la carte, les fabricants doivent imprimer des données vitales sur la surface de la carte dans un processus appelé sérigraphie ou impression de légende. Ces informations incluent les éléments suivants :

• Numéros d'identification de l'entreprise
• Étiquettes d'avertissement
• Marques ou logos des fabricants
• Numéros de pièces
• Localisateurs de broches et marques similaires

Après avoir imprimé les informations ci-dessus sur les cartes de circuits imprimés, souvent avec une imprimante à jet d'encre, les PCB ont leur finition de surface appliquée. Ensuite, ils passent aux phases de test, de découpe et d'inspection.

Étape 16 :Finition du PCB

La finition du circuit imprimé nécessite un placage avec des matériaux conducteurs, tels que les suivants :

• Argent d'immersion : Faible perte de signal, sans plomb, conforme RoHS, la finition peut s'oxyder et ternir
• Or dur : Durable, longue durée de vie, conforme RoHS, sans plomb, coûteux
• Or par immersion au nickel autocatalytique (ENIG) : L'une des finitions les plus courantes, longue durée de vie, conforme RoHS, plus chère que les autres options
• Mise à niveau de la soudure à air chaud (HASL) : Rentable, durable, retravaillable, contient du plomb, non conforme RoHS
• HASL sans plomb : Économique, sans plomb, conforme RoHS, retravaillable
• Étain à immersion (ISn) : Populaire pour les applications d'ajustement serré, tolérances serrées pour les trous, conforme RoHS, la manipulation du PCB peut causer des problèmes de soudure, des moustaches d'étain
• Conservateur de soudabilité organique (OSP) : Conforme RoHS, économique, courte durée de conservation
• Nickel autocatalytique palladium or à immersion (ENEPIG ) :haute résistance de la soudure, réduit la corrosion, nécessite un traitement minutieux pour des performances correctes, moins rentable que les options qui n'utilisent pas d'or ou de palladium

Le bon matériau dépend des spécifications de conception et du budget du client. Cependant, l'application de telles finitions crée un trait essentiel pour le PCB. Les finitions permettent à un assembleur de monter des composants électroniques. Les métaux recouvrent également le cuivre pour le protéger de l'oxydation qui peut se produire en cas d'exposition à l'air.

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Étape 17 :Test de fiabilité électrique

Une fois que le PCB a été enduit et durci (si nécessaire), un technicien effectue une batterie de tests électriques sur les différentes zones du PCB pour assurer la fonctionnalité. Les tests électriques doivent respecter les normes IPC-9252, Directives et exigences pour les tests électriques des cartes imprimées non remplies. Les principaux tests effectués sont les tests de continuité et d'isolement du circuit. Le test de continuité du circuit vérifie toutes les déconnexions dans le PCB, appelées « ouvertures ». D'autre part, le test d'isolation du circuit vérifie les valeurs d'isolation des différentes parties du PCB pour vérifier s'il y a des courts-circuits. Bien que les tests électriques existent principalement pour garantir la fonctionnalité, ils fonctionnent également comme un test de la résistance de la conception initiale du PCB au processus de fabrication.

En plus des tests de fiabilité électrique de base, il existe d'autres tests qui peuvent être utilisés pour déterminer si un PCB est fonctionnel. L'un des principaux tests utilisés pour ce faire est connu sous le nom de test du "lit de clous". Au cours de ce texte, plusieurs fixations à ressort sont fixées aux points de test sur le circuit imprimé. Les fixations à ressort soumettent ensuite les points de test sur le circuit imprimé à une pression allant jusqu'à 200 g pour voir dans quelle mesure le PCB résiste au contact à haute pression au niveau de ses points de test.

Si le PCB a réussi ses tests de fiabilité électrique - et tout autre test que le fabricant choisit de mettre en œuvre - il peut passer à l'étape suivante :routage et inspection.

Étape 18 :Profilage et routage

Le profilage nécessite que les ingénieurs de fabrication identifient la forme et la taille des cartes de circuits imprimés individuelles découpées dans la carte de construction. Ces informations se trouvent généralement dans les fichiers Gerber de la conception. Cette étape de profilage guide le processus de détourage en programmant l'endroit où la machine doit créer les scores sur le tableau de construction.

Le routage, ou le marquage, permet une séparation plus facile des planches. Un routeur ou une machine CNC crée plusieurs petits morceaux le long des bords de la planche. Ces bords peuvent permettre à la planche de se détacher rapidement sans dommage.

Cependant, certains fabricants peuvent choisir d'utiliser une rainure en V à la place. Cette machine créera des coupes en forme de V le long des côtés de la planche.

Les deux options pour marquer les PCB permettront aux cartes de se séparer proprement sans que les cartes ne se fissurent. Après avoir marqué les planches, les fabricants les séparent de la planche de construction pour les déplacer à l'étape suivante.

Étape 19 :Contrôle qualité et inspection visuelle

Après avoir marqué et séparé les cartes, le PCB doit subir une inspection finale avant l'emballage et l'expédition. Cette vérification finale vérifie plusieurs aspects de la construction des planches :

• Les tailles des trous doivent correspondre sur toutes les couches et répondre aux exigences de conception.
• Les dimensions de la carte doivent correspondre à celles des spécifications de conception.
• Les fabricants doivent s'assurer que les panneaux ne sont pas poussiéreux.
• Les planches finies ne doivent pas avoir de bavures ni d'arêtes vives.
• Toutes les cartes qui ont échoué aux tests de fiabilité électrique doivent être réparées et retestées.

Étape 2 :Emballage et livraison

La dernière étape de la fabrication des PCB est l'emballage et la livraison. L'emballage implique généralement un matériau qui scelle autour des cartes de circuits imprimés pour empêcher la poussière et d'autres corps étrangers. Les planches scellées sont ensuite placées dans des conteneurs qui les protègent des dommages lors de l'expédition. Enfin, ils sortent pour être livrés aux clients.

Comment mettre en œuvre un processus de fabrication de PCB efficace

Souvent, les processus de conception et de fabrication de la fabrication de PCB ont différentes entités derrière eux. Dans de nombreux cas, le fabricant sous contrat (CM) peut fabriquer une carte de circuit imprimé basée sur la conception créée par le fabricant d'équipement d'origine (OEM). La collaboration sur les composants, les considérations de conception, les formats de fichiers et les matériaux de carte entre ces groupes garantira un processus efficace et une transition transparente entre les phases.

Composants

Le concepteur doit consulter le fabricant sur les composants disponibles. Idéalement, le fabricant disposera de tous les composants requis par la conception. S'il manque quelque chose, le concepteur et le fabricant devront trouver un compromis pour garantir une fabrication plus rapide tout en respectant les spécifications de conception minimales.

Considérations relatives à la conception pour la fabrication (DFM)

La conception pour la fabrication considère dans quelle mesure la conception peut progresser à travers les différentes étapes du processus de fabrication. Souvent, le fabricant, généralement le CM, dispose d'un ensemble de directives DFM pour son installation que l'OEM peut consulter pendant la phase de conception. Le concepteur peut demander ces directives DFM pour informer sa conception de PCB afin de s'adapter au processus de production du fabricant.

Formats de fichier

La communication entre l'OEM et le CM est cruciale pour assurer la fabrication complète du PCB selon les spécifications de conception de l'OEM. Les deux groupes doivent utiliser les mêmes formats de fichier pour la conception. Cela évitera les erreurs ou les pertes d'informations pouvant survenir dans les cas où les fichiers doivent changer de format.

Matériaux du tableau

Les équipementiers peuvent concevoir des cartes de circuits imprimés avec des matériaux plus coûteux que ne le prévoit le CM. Les deux parties doivent convenir des matériaux disponibles et de ce qui fonctionnera le mieux pour la conception du circuit imprimé tout en restant rentable pour l'acheteur final.

Contactez Millennium Circuits pour toute question

L'ingénierie et la fabrication de haute qualité des PCB sont des composants essentiels du fonctionnement des cartes de circuits imprimés en électronique. Comprendre les complexités du processus et pourquoi chaque étape doit se produire vous donne une meilleure appréciation du coût et des efforts investis dans chaque carte de circuit imprimé.

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