Aperçu des couches de PCB
Les cartes de circuits imprimés sont constituées de plusieurs couches de traces de cuivre conductrices pour connecter les composants électroniques. En superposant plusieurs couches de traces de cuivre et des couches diélectriques isolantes (couche centrale et couches de préimprégné), davantage de traces interconnectées, et donc plus de fonctions du circuit imprimé, peuvent être activées. Selon le nombre de couches de cuivre, elles sont disposées de la manière suivante :
● 1 couche de cuivre - couche de cuivre simple face sur une couche centrale
● 2 couches de cuivre - couches de cuivre des deux côtés d'une couche centrale
● >2 couches de cuivre - couches de cuivre externes + autres couches de cuivre internes sur plusieurs couches centrales, qui peuvent être collées au moyen de préimprégné.
Structure en couches
1. Couches de cuivre : Les lignes fines de cuivre sur les côtés extérieurs et intérieurs connectent les composants électriques.
2. Couches centrales (substrat) : Les couches centrales isolent les traces de cuivre conductrices et fournissent une stabilité mécanique au circuit imprimé. Lors de la fabrication, les traces de cuivre adjacentes sont appliquées aux couches centrales.
3. Préimprégné : Les couches de fibres pré-imprégnées de résine (« pré-prégné ») remplissent une fonction d'isolation entre les couches de cuivre conductrices, comme les couches centrales (substrat). Pour fabriquer un circuit imprimé, le préimprégné est utilisé en alternance entre deux couches centrales comme un adhésif, qui fond sous la chaleur du processus de lamination.
4. Masque de soudure : Une fine couche qui recouvre les couches de cuivre les plus externes pour empêcher la soudure de s’écouler vers des endroits inappropriés.
5. Gabarit de pâte à braser : Modèle de production optionnel pour appliquer la pâte à braser à des zones spécifiques du circuit imprimé.
6. Impression de position (sérigraphie) : Une impression sur les côtés extérieurs, où sont imprimés des informations sur le positionnement des composants, les désignations des composants, des symboles ou d'autres inscriptions.
7. Trous métallisés traversants : Petits trous percés à travers le circuit imprimé et revêtus de cuivre pour établir des connexions électriques entre les différentes couches.
8. Trous traversants non métallisés : Trous percés simples qui ne sont pas revêtus de cuivre, par exemple pour les composants THT.
9. Résistance à la soudure pelable : Revêtement protecteur temporaire pour protéger certaines zones telles que les broches et les pastilles de la soudure pendant le processus de soudage.
Étapes de fabrication
Pré-processus : Avant le processus de lamination réel, les couches individuelles sont préparées. Cela inclut la gravure des feuilles de cuivre pour créer les motifs de traces désirés et le perçage des vias pour établir des connexions électriques entre les couches.
Lamination : Les couches préparées sont laminées en une seule structure multicouche en utilisant la chaleur et la pression. Pendant le processus de lamination, le diélectrique entre les feuilles de cuivre est chauffé et solidifié.
Finition : Après la lamination, les circuits imprimés multicouches sont traités davantage pour obtenir les propriétés finales. Cela comprend la découpe ou le fraisage du circuit imprimé à la taille désirée, l'application du masque de soudure et le revêtement électrolytique de la surface pour améliorer la soudabilité.
Épaisseurs des plaques
Il existe différents types d'épaisseurs de circuit imprimé utilisées en fonction des exigences de l'application et du design. Voici quelques types courants d'épaisseurs de circuit imprimé :
Épaisseur standard 1,6 mm (0,063 pouce) : C'est l'épaisseur de circuit imprimé la plus utilisée. Elle offre un bon équilibre entre résistance mécanique et flexibilité. L'épaisseur standard est souvent utilisée pour les circuits imprimés rigides car elle procure une dureté suffisante pour la plupart des applications.
Circuits imprimés minces : Ceux-ci ont une épaisseur inférieure à la normale et sont souvent utilisés dans des applications où la réduction du poids ou la flexibilité est importante. Les épaisseurs typiques pour les circuits imprimés minces peuvent être de 0,8 mm (0,031 pouce) ou même plus fines. Ils sont souvent utilisés dans des appareils mobiles tels que les smartphones ou les tablettes.
Circuits imprimés épais : Ceux-ci offrent une résistance accrue et conviennent aux applications nécessitant une plus grande résistance mécanique. Les épaisseurs typiques pour les circuits imprimés épais peuvent être de 2,4 mm (0,093 pouce) ou même plus épaisses. Ils sont souvent utilisés dans des applications telles que les amplificateurs de puissance ou les systèmes de contrôle industriel.
Circuits imprimés flexibles (circuits imprimés flex) : Ceux-ci se composent de substrats fins permettant des mouvements de flexion et de torsion. Ils sont utilisés dans des applications où la flexibilité, le faible rayon de courbure ou la formabilité en 3D sont nécessaires. L'épaisseur des circuits imprimés flexibles peut varier, généralement dans une plage de 0,1 mm (0,004 pouce) à 0,5 mm (0,020 pouce).