La compréhension du processus de fabrication et d'assemblage des PCB est importante non seulement pour les fabricants, mais aussi pour les ingénieurs, les chefs de produit et les équipes d'approvisionnement.Même lorsque la production de PCB est externalisée à un fabricant contractuel, votre compréhension du processus influence directement vos choix de conception, les taux de rendement et la fiabilité à long terme de votre produit final.

Bien que les PCB FR4 soient utilisés comme référence principale, nous soulignons également les principales différences pour les PCB en aluminium,PCB à haute fréquenceAvant le début de la production, il est fortement recommandé d'effectuer une revue DFM (Design for Manufacturability) et une phase de prototypage de PCB pour valider votre conception.

Le processus de fabrication commence par la préparation du matériau. Les stratifiés PCB (plaques revêtues de cuivre) sont nettoyés pour éliminer l'oxydation et la contamination de la surface, puis coupés à la taille de panneau requise.Le découpage des bords et l'arrondi des coins sont effectués à ce stade pour éliminer les taches qui pourraient affecter le traitement en aval.

Note pour les PCB en céramique:Le point de départ est différent: la poudre de céramique est mélangée à un liant organique pour former une suspension de pâte, qui est ensuite grattée en feuilles avant traitement.

La formation de circuits de couche interne est une étape de base partagée par tous les types de PCB.le schéma de circuit de vos fichiers Gerber est reproduit sur la surface de cuivre par une séquence de stratification, exposition et développement.

Le procédé commence par un prétraitement de surface, le nettoyage du stratifié et l'augmentation de la rugosité de la surface pour améliorer l'adhérence.Une pellicule sèche photosensible est ensuite laminée thermiquement sur la surface de cuivreUn film de PCB (artwork) est placé sur le film sec et exposé à la lumière UV: les zones transparentes du film permettent aux UV de durcir le film sec en dessous, tandis que les zones opaques le bloquent.

Une fois exposé, une solution de carbonate de sodium (Na2CO3) est utilisée pour laver le film sec non durci.Une solution de gravure élimine alors ce cuivre indésirableEnfin, l'hydroxyde de sodium (NaOH) dépouille le film sec durci restant, révélant les circuits de la couche interne finie.

Détail clé:L'œuvre d'art de la couche interne utilise un film négatif; l'œuvre d'art de la couche extérieure utilise un film positif la logique est inversée.Un balayage AOI (inspection optique automatique) est effectué après la génération du circuit de chaque couchePour les PCB multicouches avec quatre couches de cuivre ou plus, chaque couche interne est traitée séparément selon cette même méthode.

Dans cette étape, les couches internes de cuivre terminées et le PP (prepreg) (un tissu composite de résine et de fibre de verre) sont enchaînés et collés alternativement sous haute chaleur et pression,formant la structure des PCB multicouches.

Le procédé de stratification comporte cinq étapes: le brunage (rougeur chimique des surfaces intérieures en cuivre pour améliorer la liaison avec le PP), le rivetage (pré-empilage et fixation des couches),l'empilement en couches, laminage à la presse à chaud et post-traitement (perçage des trous d'enregistrement et taille du panneau).

Nom de l'organisme:Les PCB à quatre couches ne nécessitent pas la sous-étape de rivetage. Pour les PCB à haute fréquence, le matériau isolant est le PTFE plutôt que le PP. Les PCB flexibles utilisent du PI (polyimide) ou du PET comme couche diélectrique.

Pour les PCB à trous perforés (PTH), le perçage est une étape essentielle.les PCB en céramique utilisent le forage au laser pour obtenir des diamètres de trous plus fins.

Les PCB HDI:Les voies aveugles, les voies enfouies, les voies sautées et les voies empilées sont perçues séparément par laser sur des couches individuelles.Les PCB à haute fréquence nécessitent en outre un traitement au plasma après le forage pour nettoyer les taches de forage des parois des trous.

Après le forage, les parois des trous sont non conductrices (résine et fibre de verre).

La première est le revêtement de cuivre sans électrode: un activateur dépose des particules de palladium sur les parois des trous, qui agissent comme des graines catalytiques pour une réaction chimique de réduction du cuivre.Une fine couche de cuivre d'environ 0Deuxièmement, le cuivre galvanisé: le cuivre perforé est galvanisé pour augmenter l'épaisseur à 5 ‰ 10 μm, formant un canal conducteur durable entre les couches.

Le processus reflète la formation de circuits de couche interne, mais avec une différence clé: une pellicule positive est utilisée.le film sec sur les zones du circuit est lavé, laissant le cuivre du circuit exposé et prêt à être plaqué.

Le cuivre du circuit exposé est galvanisé une deuxième fois appelé "plaquage secondaire de cuivre " pour construire l'épaisseur du cuivre jusqu'à la spécification définie dans votre conception.Une couche d'étain est ensuite plaquée sur le cuivre du circuit pour agir comme une résistance à l'écorce, protégeant les traces du circuit pendant l'étape de gravure ultérieure.

Une solution chimique dépouille le film sec durci, exposant les zones de cuivre indésirables. Une solution de gravure élimine ensuite cet excès de cuivre.une autre solution chimique retire la couche d'étain du cuivre du circuitÀ ce stade, la structure fondamentale en cuivre du PCB est terminée.

Le masque de soudure est le revêtement protecteur appliqué sur la surface du PCB ∙ la couche colorée (le vert est le plus courant, bien que le noir, le rouge, le bleu et le blanc soient des options standard) que vous voyez sur une carte finie.Il protège les traces de cuivre de l'oxydation et empêche la soudure du pont pendant l'assemblage.

L'encre de masque de soudure est appliquée par sérigraphie ou revêtement par pulvérisation en stricte conformité avec la couche de masque de soudure dans vos fichiers Gerber, puis durcie par exposition et cuisson.

Nom de l'organisme:Les PCB flexibles utilisent un film de couverture (PI ou PET) au lieu d'un masque de soudure liquide.Les PCB nus ou nues “typiquement utilisés pour la vérification de la conception” sont produits sans masque de soudure..

Les désignations de référence des composants, les marqueurs de polarité, les logos de l'entreprise et les marques de certification sont imprimés sur le masque de soudure à l'aide d'encre et durcis par cuisson.Ces légendes sont permanentes et servent de guides essentiels lors de l'assemblage des PCB, des essais et de l'entretien sur le terrain.

Les plaquettes en cuivre exposées – les zones où les composants seront soudés – nécessitent une finition de surface pour prévenir l'oxydation et assurer une bonne soudabilité.Le choix de la finition de surface appropriée pour votre application a un impact direct sur le rendement de l'assemblage et la longévité du produit.

• ENIG (or à immersion au nickel sans électro)- l'option la plus polyvalente; excellente soudabilité et durée de conservation
• HASL / HASL sans plomb¢ rentable pour une utilisation générale
• OSP (préservateur de soudure organique)- plat, conforme à la directive RoHS, adapté aux composants à haute résonance
• Argent par immersion excellente pour l'intégrité du signal haute fréquence
• Étain à immersion- surface plane, bonne pour les connecteurs press-fit
• Or dur / ENEPIGPour les doigts d'or, les connecteurs de bord et les applications à forte usure

Si vous n'êtes pas sûr de la finition de surface à spécifier, l'ENIG est un défaut fiable pour la plupart des conceptions de circuits imprimés.

Le panneau PCB est roulé ou coupé jusqu'à son contour final de carte.et PCB à haute fréquenceDes demi-trous (trous encastrés) sont également disponibles pour les panneaux FR4 qui seront montés sous forme de modules.

Les PCB flexibles et les PCB céramiques sont profilés à l'aide de la découpe laser pour obtenir les tolérances de bord fin requises par leurs applications.

Malgré l'inspection AOI à chaque couche, un essai électrique final de la carte complète est essentiel pour vérifier que tous les circuits sont correctement connectés et qu'il n'y a pas de courts-circuits ou d'ouvertures involontaires.

Épreuves de sonde volanteutilise des sondes mobiles pour vérifier chaque filet sur le PCB pour les ouvertures et les courts-circuits, sans fixation personnalisée, ce qui le rend idéal pour les prototypes et les commandes de faible volume.

Épreuves de fixation (lit de clous)utilise une manette d'essai conçue sur mesure et est adaptée à une production en grande quantité pour une vérification électrique rapide et complète.

Chez DuxPCB, nous offrons égalementessais de résistance Kelvin à quatre filspour l'automobile, la médecine, la défense et l'aérospatiale, une méthode de précision permettant de mesurer des valeurs de micro-résistance qui ne peuvent pas être détectées par des tests électriques standard.

Avant expédition, chaque PCB est soumis à une inspection finale complète couvrant trois domaines:

Vérification des dimensions:Le contour de la planche, la tolérance entre les trous et les bords, l'épaisseur globale, le diamètre du trou, la largeur et l'espacement des traces, la largeur de l'anneau annulaire, l'arc et la torsion et l'épaisseur du revêtement en cuivre.

Contrôles de surface:Des vides, des trous bouchés, une exposition au cuivre, des particules étrangères, des trous supplémentaires ou manquants, des défauts de doigt en or, et une qualité légendaire.

Vérification de la fiabilité:La soudabilité, la résistance à l'écaillage, l'adhérence du masque de soudure, l'adhérence de l'or, la résistance aux chocs thermiques, l'impédance (pour les conceptions à impédance contrôlée) et les niveaux de contamination ionique.

L'assemblage par technologie de montage de surface (SMT) est la méthode dominante pour l'électronique moderne.

Impression à la pâte de soudureLa pâte de soudure est appliquée sur les plaquettes de PCB à travers un pochoir coupé au laser.SPI (inspection de la pâte de soudure)Un système d'inspection 3D vérifie le volume et la position de la pâte.Placement des composants¢ Les machines à démarrer et à placer montent les composants SMD à grande vitesse et précision.Inspection par rayons XUtilisé pour inspecter les joints de soudure cachés, en particulier sous les emballages BGA.Soudage par refluxLa carte passe par un profil de température contrôlé avec précision pour faire fondre et fixer les joints de soudure.AOI (inspection optique automatique) La carte complète est scannée pour détecter les défauts de soudure.

Pour les circuits imprimés qui comprennent des composants à trous, connecteurs, transformateurs, grands condensateurs et pièces similaires, l'assemblage à trous suit SMT. Les fils de composants sont insérés à travers les trous PTH,d'une épaisseur n'excédant pas 50 mmLes conduites sont coupées et la planche est inspectée visuellement avant de procéder.

Après l'assemblage, DuxPCB fournit une gamme de services à valeur ajoutée pour soutenir votre parcours du prototype au produit fini:

• Tests fonctionnels (FCT)¢ Tests simulés par application pour vérifier les performances du produit final
• Programmeur de circuits intégrés¢ Le firmware clignote et la programmation des puces
• Le revêtement conforme¢ revêtement de protection pour les applications dans des environnements hostiles
• Épreuves de combustion ou de vieillissement thermique¢ Tests de résistance étendus pour le dépistage de la fiabilité
• Assemblage en boîteL'intégration complète du produit, y compris les boîtiers, les câbles et les pièces mécaniques

Tous les produits finis ne sont expédiés qu'après avoir passé la vérification fonctionnelle finale.

Que vous soyez en train de développer un prototype ou de passer à la production en grande quantité, la compréhension du processus de fabrication et d'assemblage des PCB vous aide à prendre de meilleures décisions de conception,communiquer plus efficacement avec votre fabricant, et réduire les révisions coûteuses à long terme.

Chez DuxPCB, nous soutenons les clients à chaque étape ¥ de la révision DFM et du prototypage à la PCBA clé en main complète et à la livraison en boîte.Contactez notre équipe pour une évaluation technique gratuite et un devis.

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