Fabrication PCB : guide étape par étape de la production de circuits imprimés

Le circuit est l'infrastructure du monde électrique. Mais la dernière fois que la plupart ont vu un circuit câblé fils/câbles, c'était en cours de physique. Pourquoi ? Le PCB.

1. Qu'est-ce qu'un PCB ?

PCB = Printed Circuit Board (circuit imprimé). Plaque gravée (etching) à partir d'une ou plusieurs couches cuivre stratifiées sur/entre couches substrat isolant. Composants (résistances, condensateurs...) soudés sur PCB.

Le PCB remplace fils/câbles → élimine encombrement et désordre.

Types : simple face (1 couche Cu), double face (2 couches Cu face/face même substrat), multicouche (couches Cu externes/internes alternées substrat). Multicouche = densité composants bien supérieure (pistes internes libèrent surface).

2. Processus de fabrication PCB (exemple multicouche = plus complexe)

Principe de base : gravure (etching) → dessiner motif circuit à l'avance → graver sur plaque.

2.1 Conception motif circuit

Génération données fabrication via CAO (CAD) : motifs cuivre, fichiers perçage, inspection... Données lues en FAO (CAM) → répliquées sur masque protecteur.

2.2 Préparation substrat

Plaque brute grand format → découpe dimensions + nettoyage surface pour qualité motif.

2.3 Gravure cuivre (patterning)

• Masque protecteur sur substrat.
• Exposition UV.
• Développement : enlèvement partie non exposée masque (solution chimique).
• Gravure cuivre réaction chimique. Cuivre sous masque reste = circuit.
• Retrait masque, nettoyage. AOI (inspection optique auto) contrôle qualité circuit.

2.4 Empilage et pressage sous vide (layup & lamination)

Empilage plusieurs plaques gravées + préimprégné (prepreg). Feuille Cu chaque face multicouche. Pressage sous vide machine.

2.5 Perçage CNC + cuivrage chimique trous

Perçage selon design. Cuivrage trous = connexion électrique entre toutes couches.

2.6 Gravure cuivre faces externes

Répétition patterning sur 2 faces multicouche.

2.7 Cuivrage électrolytique sur motif

Épaississement pistes + cuivre trous par électrolyse.

2.8 Application masque soudure

Protection circuit pour brasage ultérieur : masque (LPI = film photoimageable liquide) 2 faces → seuls plots soudure exposés.

2.9 Traitement surface

HASL (nivelage air chaud) ou ENIG (nickel chimique/or immersion) → qualité brasage plots + anti-oxydation.

2.10 Marquage sérigraphie (legend)

Marquage repères 2 faces si requis.

2.11 Tests finaux + emballage

Séquence tests → emballage.

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