Le circuit imprimé (PCB en abrégé) est le résultat d'un processus complexe de fabrication de PCB qui se déroule dans des centaines d'usines de fabrication de circuits imprimés dans le monde entier.
Cet article décrit les étapes du processus de fabrication des circuits imprimés et les équipements mis en œuvre par les usines professionnelles pour fabriquer le produit final que nous voyons et utilisons au quotidien. De la conception à la fabrication des cartes, nous vous guidons pas à pas tout au long du processus de conception et de fabrication pour vous aider à prendre des décisions éclairées.
PCB design
Chaque circuit imprimé est conçu à la main par un concepteur professionnel. Une usine de conception de circuits imprimés peut proposer des services de conception sur mesure. En général, les clients fournissent et téléchargent leurs fichiers prêts à être produits. Une fois cette étape terminée, le processus de fabrication peut commencer.
Exportation des fichiers de fabrication
Les fichiers nécessaires à un fabricant de circuits imprimés comprennent les fichiers Gerber, la nomenclature, la liste des pièces et les fichiers de perçage. Ces fichiers sont générés automatiquement par le logiciel de CAO Designer. Les fabricants de circuits imprimés vérifient ces fichiers dès leur soumission afin de garantir la cohérence entre la commande et les exigences du client.
Devis et bon de commande en ligne
De nombreuses usines de fabrication de circuits imprimés ont mis au point un système de devis en ligne permettant aux clients d'obtenir des devis en ligne quasi instantanément. Si le client souhaite des spécifications ou des exigences concernant le processus de production des circuits imprimés, le formulaire de devis permet également de laisser un commentaire. Un devis en ligne est souvent une estimation approximative. Le prix sera mis à jour après vérification manuelle par l'usine. PCBasic est un fabricant de PCB en ligne avec un système de devis en ligne complet.
Conception de contours à l'aide d'un film PCB
L'imprimante/découpeuse laser utilisée dans l'usine de fabrication de circuits imprimés est précise et précise. À partir des fichiers Gerber téléchargés, l'usine produira un film photo. Ce film est similaire au papier imprimé par une imprimante laser, bien que son matériau et sa consistance diffèrent selon sa nature et son utilisation. Ce film décrit le design du circuit imprimé et est fabriqué séparément pour chaque couche. Par exemple, pour un circuit imprimé à deux couches, quatre films seront fabriqués : deux pour les couches de la carte et les deux autres pour le masque de soudure.
Fabrication des couches de cuivre
Il est bien connu que les circuits imprimés sont principalement constitués de cuivre. L'étape préalable de découpe laser d'un film pour créer un contour est cruciale pour la production de circuits imprimés. L'usine de fabrication utilise ce système pour projeter des rayons UV sur les feuilles de cuivre. Cela durcit certaines zones des feuilles, rendant le tracé visible.
Il est impératif de maintenir un environnement stérile pendant ce processus. Cela implique d'éviter toute exposition à la poussière ou à d'autres particules indésirables. Lors de la préparation du cuivre, ces particules peuvent provoquer un court-circuit ou endommager le circuit imprimé fabriqué.
Une fois la fabrication terminée, les plaques de cuivre sont lavées à l'aide d'une solution alcaline pour garantir qu'aucun matériau restant ne reste non durci.
Cette étape de fabrication est généralement réalisée pour les circuits imprimés comportant plus de deux couches. Un circuit imprimé à deux couches superficielles peut être percé sans technique UV.
Lavage des panneaux fabriqués pour éliminer les matériaux excédentaires
Le processus de fabrication des circuits imprimés électroniques fait appel à différents types de produits chimiques. Lors de l'étape précédente, une solution alcaline a été utilisée pour garantir le durcissement complet du matériau après le sablage UV.
Le fabricant de circuits imprimés trempe les cartes dans une solution de solvant à base de cuivre afin de s'assurer qu'aucune particule indésirable ne reste sur les circuits en cuivre fabriqués. Cette solution, composée de produits chimiques puissants, élimine tout excès de matériau sur la carte.
Une fois ce processus terminé, la carte de cuivre sera brillante et prête pour les prochaines étapes de fabrication du PCB.
Inspection des cartes de cuivre pour détecter les défauts visuels
À ce stade de la fabrication du circuit imprimé, les feuilles de cuivre doivent être séparées et prêtes à être inspectées. Le fabricant effectue cette opération en alignant les feuilles et en les perforant. Ce processus est crucial, car il est impossible de corriger les erreurs commises dans les couches internes du circuit imprimé une fois les feuilles assemblées.
Ce test d'inspection est automatisé par machine et supervisé par un ingénieur. L'appareil inspecte les feuilles de cuivre et les compare aux fichiers de conception. Si le moteur détecte une incohérence entre la conception et les feuilles fabriquées, une alerte avertit l'ingénieur qu'il doit examiner la pièce.
Une fois que toutes les couches ont passé l’inspection, l’installation peut passer à l’étape suivante de fabrication du PCB.
La fixation des cartes donne lieu à un PCB multicouche
Cette étape permettra de former le célèbre circuit imprimé. Il s'agit d'une carte multicouche fabriquée à partir de feuilles de cuivre sablées selon un modèle de circuit imprimé et un schéma parfaitement conçus. Au cours de ce processus de fabrication, l'usine aligne les panneaux. Une fois alignés, les couches sont collées pour former un seul circuit imprimé.
La première étape d'alignement consiste à poser les feuilles sur une table à l'aide de pinces lourdes. Ces pinces se referment fermement sur les couches pour garantir leur homogénéité. Toute incohérence dans la position des couches peut entraîner un échec de fabrication du PCB. Une fois les couches alignées, il est temps de passer au processus de collage, automatisé par ordinateur.
Le processus de collage commence par le chauffage des couches à la température adéquate et l'application d'une pression élevée pour garantir leur adhérence. Ensuite, les couches refroidissent et l'ingénieur les fait passer à l'étape suivante de fabrication du circuit imprimé.
Percer les trous là où c'est nécessaire
Les circuits imprimés comportent de nombreux trous, tels que des vias et d'autres trous spécifiés par le concepteur. Le perçage est réalisé par une machine de précision. Une fois le circuit imprimé fixé, la machine perce l'emplacement selon la conception d'origine du circuit imprimé. Le perçage prend du temps. L'appareil travaille lentement et avec précision, garantissant ainsi l'absence de dommages ou de fissures sur la carte fabriquée.
Traitement chimique pour une protection supplémentaire
Comme mentionné précédemment, la fabrication de circuits imprimés utilise de nombreux produits chimiques. Ce procédé garantit l'insertion d'une fine couche de cuivre dans les trous récemment percés et leur protection. Sans cette étape, la fibre de verre des couches serait exposée, ce qui pourrait entraîner des dommages à long terme. Notre circuit imprimé est presque prêt à ce stade, mais il n'est pas suffisamment protégé pour garantir une longue durée de vie et une durabilité dans différentes conditions.
Cette étape de fabrication du PCB est simple et rapide. Elle est entièrement supervisée et contrôlée par ordinateur, garantissant des résultats précis et cohérents.
Deuxième imagerie des couches externes
Lors des premières étapes de fabrication du PCB, nous avons sablé les couches internes aux UV pour créer des traces sur le cuivre à l'aide du film. Cette fois, nous procédons de la même manière, mais en utilisant les UV sur la couche externe. Cette étape est très similaire : une fois la résine durcie, le PCB est débarrassé de tout excès de cuivre.
Application d'un masque de soudure
La fabrication de circuits imprimés électroniques nécessite l'application d'un masque de soudure pour protéger la carte de l'oxydation et empêcher la formation de ponts de soudure. Avant d'utiliser ce masque, le fabricant s'assure que la carte est propre et soumise à un traitement époxy.
Sérigraphie
À ce stade, nous avons fabriqué notre circuit imprimé avec succès. La dernière étape consiste à sérigraphier les informations telles que la date de fabrication ou le texte. Ce procédé, réalisé par jet d'encre, permet aux fabricants de circuits imprimés d'horodater la production des lots sur la carte finale. Selon la conception du circuit imprimé, la sérigraphie peut afficher du texte, des logos et des images.
Tests de conductivité et électriques
fabricant de PCB Nous nous engageons à produire des circuits imprimés de qualité supérieure. C'est pourquoi un test électrique est obligatoire après la fabrication de la carte. Lors de ce test, le circuit imprimé est testé conformément à sa conception d'origine. Ces tests incluent la conductivité, les courts-circuits et d'autres tests similaires pour garantir son bon fonctionnement. En cas de problème, comme des courts-circuits ou des circuits ouverts, nos ingénieurs de test professionnels sont à votre disposition. réparation de circuits pour accompagner votre projet.
Découpe et préparation pour la livraison
Une fois la production du PCB terminée, les plaques sont découpées selon les exigences du client. Lors des étapes de fabrication, les plaques sont livrées en une seule pièce pour garantir l'efficacité.
Conclusion
La fabrication de circuits imprimés (PCB) n'est pas simple et nécessite différentes étapes de complexité variable. Elle nécessite de nombreux outils et machines, généralement automatisés. Des produits chimiques sont utilisés pour garantir la protection et la fonctionnalité du circuit imprimé au fil du temps. Que votre carte comporte 2 ou 16 couches, PCBasic vous simplifie la tâche.
Avec plus de 15 ans d’expérience dans la fabrication de PCB, nous avons appris à éviter les erreurs coûteuses et à garantir la qualité des PCB sur une longue période.
La fabrication de circuits imprimés peut sembler longue et complexe, mais avec PCBasic, ce n'est plus une fatalité ! Confiez-nous la fabrication et assurez-vous qu'elle soit sans faille.
