Fabrication de PCB : le processus de production complet

La fabrication de PCB implique de nombreux processus. Les fabricants utilisent souvent des procédures uniques pour améliorer la qualité et l'efficacité de leurs PCB. Tout concepteur, ingénieur ou fabricant doit être au courant de ces processus individuels. Ce n'est qu'alors qu'ils pourront sélectionner la bonne méthode pour assurer la réussite du projet.

Aujourd'hui, nous examinerons les processus individuels de la fabrication de circuits imprimés. Nous voulons vous informer afin que vous puissiez choisir la bonne méthode pour une efficacité maximale. Déterminez donc les exigences de votre projet et sélectionnez les processus qui s'appliquent à votre cas.

Comment identifier la taille spéciale du PCB

Vous pouvez avoir des PCB de n'importe quelle forme ou taille selon votre application. Voyons les formes et tailles uniques que vous pouvez utiliser pour votre projet PCB.

Formes spéciales de PCB

On voit souvent des PCB de forme carrée ou rectangulaire. Mais vous pouvez fabriquer des PCB de toutes sortes, tels que :

• Ronds
• En forme de « L »
• Polygones
• Ovales

En effet, il n'y a pas de limite aux formes que vous pouvez donner à votre PCB. Les différentes formes répondent à différents objectifs et s'adaptent à divers boîtiers.

Vous pouvez utiliser votre outil de conception PCB pour créer des PCB de diverses formes. Utilisez la fenêtre d'édition PCB et choisissez une nouvelle conception selon l'utilisation prévue. Vous pouvez également créer votre propre forme ou modifier celles existantes à l'aide de l'éditeur.

Fabrication de PCB — Tailles spéciales de PCB

Tout comme les formes, les tailles de PCB peuvent également varier. Ici, nous parlons des tailles de panneaux PCB. La taille standard pour la plupart des fabricants est de 18 x 24 pouces. Vous pouvez également avoir d'autres formats comme 12 x 18 pouces, 21 x 29 pouces, etc.

Vous devriez choisir une taille adaptée à votre application.

Nous allons maintenant explorer les différents matériaux de PCB.

Plusieurs types de matériaux spéciaux pour PCB

Vous pouvez fabriquer des PCB à partir d'une gamme de matériaux comme l'époxy, le Téflon et le métal. Certains matériaux uniques incluent :

TG 150

TG fait référence à la température de transition vitreuse. La valeur indique la résistance thermique du matériau PCB. Plus le TG est élevé, plus la résistance à la chaleur est grande. Le TG 150 est un matériau hautement résistant à la chaleur, fabriqué à partir d'époxy renforcé de fibre de verre ignifuge. Ils sont également connus sous le nom de FR-4 et peuvent résister à des températures élevées.

Fabrication de PCB — TG 170

Le TG 170 a une résistance à la chaleur supérieure au TG 150. Vous pouvez utiliser ce matériau pour des applications électroniques à haute température. Le matériau résistera efficacement à la chaleur et passera à l'état liquide au-dessus de 170 °C.

PCB Rogers

Rogers est une entreprise de fabrication de PCB spécialisée dans les PCB haute fréquence. Les PCB Rogers utilisent des stratifiés FR-4 et du Téflon pour des propriétés de fréquence plus élevée. Ils peuvent être plus chers que la fibre de verre mais résistent aux pertes aux hautes fréquences.

Vous devriez sélectionner le matériau en fonction des exigences de votre projet.

Dans le prochain chapitre, nous examinerons les options de masque de soudure.

Masque de soudure et sérigraphie spéciaux dans l'assemblage PCB

Un masque de soudure est une couche permanente appliquée sur les PCB. Il protège les pistes en cuivre et les interfaces de la carte. Le revêtement empêche les ponts de soudure conducteurs et élimine les courts-circuits.

Qu'est-ce que le masque de soudure photoimageable à encre liquide (LPI) ?

Le masque de soudure LPI (Liquid Ink Photoimageable) est une formule d'encre. Vous pouvez pulvériser du LPI sur les PCB et les exposer à la lumière UV pour développer les motifs souhaités.

Qu'est-ce que le masque de soudure photoimageable à film sec ?

Après développement, vous pouvez souder des composants sur les pastilles en cuivre en utilisant les ouvertures du motif. Vous devez utiliser le vide pour appliquer un masque de soudure photoimageable à film sec. Ensuite, vous avez la couche de cuivre sur la carte, que vous envoyez pour le durcissement thermique.

Qu'est-ce que le masque de soudure époxy liquide ?

L'époxy liquide est le masque de soudure le moins cher, et vous l'appliquez sur le PCB par sérigraphie. L'époxy est un polymère thermodurcissable, utilisé pour diverses applications électroniques.

Fabrication de PCB — Qu'est-ce que la sérigraphie ?

La sérigraphie désigne les marquages ou lettres utilisés pour identifier les composants et parties du PCB. Elle utilise des encres de différentes couleurs comme le blanc, le rouge, le noir ou le jaune. Vous pouvez appliquer la sérigraphie selon trois procédés :

• Sérigraphie manuelle
• LPI (Liquid Photo Imaging)
• DLP (Direct Legend Printing)

Vient maintenant le tour d'explorer les vias et forages PCB.

Fabrication de PCB — Forages ou Vias

Les vias offrent un chemin conducteur pour transporter un signal électrique dans un PCB. Ils utilisent des trous métallisés et peuvent être de différents types. Voici une ventilation des processus de via spéciaux :

Forage arrière / alésage : Les trous d'alésage sont des trous de vis standard percés sur le PCB. Ils peuvent accueillir des vis à tête creuse standard. Les forages arrière annulent la transmission et la connexion pour prévenir la réflexion et la diffusion.

Vias bouchés : Vous pouvez remplir les vias à l'aide d'un masque ou d'un autre matériau non conducteur. Avant d'appliquer le bouchon, le trou est métallisé au cuivre.

Vias enterrés et aveugles : Vous utilisez un via aveugle pour connecter les couches internes à une couche externe. Il ne traverse pas toute la carte.

Les vias enterrés connectent au moins deux couches internes mais sont invisibles de l'extérieur. Les deux procédés sont idéaux pour les PCB à espace restreint.

Trou interne : Le trou interne est un type de processus pour fabriquer des PCB multicouches.

Micro-via : Les micro-vias sont de minuscules trous percés au laser sur un PCB. Ils créent des connexions électriques dans un PCB multicouche.

Vias tentés : Vous pouvez utiliser des vias pour tenter et couvrir le trou et l'anneau annulaire avec un masque de soudure. Le processus réduit le nombre de pastilles conductrices visibles autrement.

Fraisage à l'aveugle : Le fraisage consiste à retirer le cuivre de la carte pour créer un PCB selon le layout. C'est un processus sans produits chimiques, contrairement à la gravure.

Fabrication de PCB — Traitement de surface important pour l'assemblage PCB

On trouve souvent une finition de surface sur les PCB pour la protection et une soudabilité optimale. Certaines finitions de surface courantes incluent :

Or dur

L'or dur est une finition adaptée aux claviers et aux doigts de connecteurs de bord. Il est très durable mais aussi coûteux. Il comprend une couche d'or appliquée sur une couche de barrière en nickel. La finition or dur est intensive en main-d'œuvre et nécessite un traitement supplémentaire.

Fabrication de PCB — Nickel Palladium

La finition nickel-palladium s'applique sur le PCB pour le rendre résistant à l'abrasion. Le processus améliore également la conductivité et protège les couches de cuivre. C'est un processus simple mais pas adapté aux PCB à haute densité.

Immersion Étain/Argent/Or

Vous pouvez également utiliser l'immersion étain, argent et or pour la finition de surface du PCB. L'immersion argent est idéale pour les pistes fines et suit un processus de finition simple. Mais il est difficile à tester électriquement et peut présenter des problèmes de durabilité au soudage.

L'immersion étain s'utilise pour le soudage sans plomb et convient au CMS. Mais le matériau nécessite un stockage soigneux et n'est pas idéal pour les commutateurs de contact.

L'immersion or ou ENIG est une finition de surface standard et fournit une surface plane pour le CMS. Vous pouvez également l'utiliser pour les traversants et les panneaux à haute épaisseur. L'immersion or a une résistance plus élevée aux attaques environnementales.

Fabrication de PCB — Doigts d'or

Les points de connexion PCB doivent supporter des branchements et débranchements continus. Par conséquent, ils peuvent être vulnérables aux dysfonctionnements. Les connecteurs sont plaqués or ou autres métaux pour renforcer les connecteurs de bord. Cela leur permet de résister efficacement à l'usure.

Vérifions maintenant les implications de l'outillage pour les PCB.

Fabrication de PCB — Tests électriques : étapes importantes pour détecter la fonction du PCB

Après le traitement de surface, nous devons détecter la fonction du PCB. Les ingénieurs effectuent principalement deux types de tests : la continuité du circuit et les vérifications d'isolement.

Vous devrez tester la carte pour vous assurer qu'il n'y a pas de circuits ouverts ou de courts-circuits. Les tests électriques déterminent également l'intégrité des interconnexions traversantes et des pistes.

Parfois, on utilise aussi le test à sonde volante. Le processus utilise des sondes mobiles pour vérifier la performance électrique de chaque réseau sur un PCB nu. Vous avez besoin de tests électriques pour garantir la qualité et la performance de votre lot de PCB.

Fabrication de PCB — Précautions

Fabrication de PCB — Outillage

L'outillage est le processus de création de PCBA ; c'est la programmation utilisée pour contrôler le montage pick-and-place. Vous ne faites l'outillage qu'une seule fois pour un projet, et vous n'avez pas besoin de commande répétée.

Sans halogène

Certains matériaux PCB appartenant à la famille des éléments halogènes peuvent être toxiques et nocifs pour l'homme. Certains éléments halogènes incluent :

• Brome
• Fluor
• Iode
• Chlore
• Astate

Les PCB sans halogène ont de très faibles niveaux d'halogènes pour promouvoir la sécurité et la santé.

Fabrication de PCB — HF / CIT

Vous utilisez la technologie CIT pour imprimer du cuivre sur des substrats flexibles comme le PET. C'est un processus à faible coût idéal pour le prototypage rapide.

HF ou PCB haute fréquence est généralement fait de matériau PTFE. Ils conviennent aux applications haute fréquence supérieures à 1 GHz.

Examinons maintenant le processus de test électrique des PCB.

Fabrication de PCB — Conclusion

WellPCB. Nous vous fournirons un service clé en main et des produits de haute qualité. Vous pouvez nous envoyer les documents nécessaires à la fabrication et obtenir un devis immédiatement ! Qu'attendons-nous ? Nous avons dix ans d'expérience dans la fabrication de PCB et utilisons des processus uniques pour répondre à vos besoins. Vous devez choisir une méthode appropriée pour tirer une efficacité et une fonctionnalité maximales. Nous pouvons fabriquer des PCB en utilisant les bonnes méthodes pour que votre projet soit rentable. Contactez-nous pour en savoir plus sur nos processus PCB.