Circuit imprimé (Eng. Panneau de circuit imprimé, PCB ou panneau de câblage imprimé, PWB) - une plaque diélectrique, sur la surface et / ou dans le volume de laquelle des circuits électriquement conducteurs du circuit électronique sont formés. La carte de circuit imprimé est conçue pour la connexion électrique et mécanique de divers composants électroniques. Les composants électroniques sur la carte de circuit imprimé sont connectés à leurs sorties avec les éléments du motif conducteur généralement à la soudure.
Contrairement aux pièces jointes, sur la carte de circuit imprimé, le motif électriquement conducteur est en feuille, entièrement situé sur une base isolante solide. La carte de circuit imprimé contient des trous de montage et des coussinets de contact pour la sortie de montage ou des composants planes. De plus, dans des panneaux de circuit imprimé, il existe des trous de transition pour la connexion électrique des zones de feuille situées sur différentes couches de la carte. Sur les côtés extérieurs, un revêtement protecteur est généralement appliqué sur les frais ("masque de soudure") et de marquage (motif auxiliaire et texte selon la documentation de conception).

En fonction du nombre de couches avec un motif électriquement conducteur, les cartes de circuit imprimé sont divisées en:

• unilatéral (OPP): il n'y a qu'une seule couche de feuille collé sur un côté de la feuille diélectrique.
• deux côtés (DPP): deux couches de papier d'aluminium.
• multiLayer (MPP): Foil non seulement sur deux côtés de la carte, mais également dans les couches internes du diélectrique. Des panneaux de circuits imprimés multicouches sont obtenus en collant plusieurs planches unilatérales ou bilatérales.

Comme la complexité des dispositifs conçus et la densité d'installation augmente, le nombre de couches sur les planches augmente]. Par les propriétés du matériau de la base:

• Difficile
• Thermique
• Souple

Les cartes d'impression peuvent avoir leurs propres caractéristiques, en raison de leur objectif et de leur exigence pour des conditions de fonctionnement spéciales (par exemple, une plage de température étendue) ou des fonctions d'application (par exemple, des frais pour les périphériques fonctionnant à des fréquences élevées).
MatériauxLa base de la carte de circuit imprimé sert un diélectrique, les matériaux les plus courants tels que FIBERCSTOLIT, GETTINAX. De plus, la base des panneaux de circuit imprimé peut être une base métallique recouverte d'un diélectrique (par exemple, d'aluminium anodisé), des pistes de feuille de cuivre sont appliquées sur le diélectrique. De telles cartes de circuit imprimé sont utilisées dans l'électronique de puissance pour un dissipateur de chaleur efficace des composants électroniques. Dans le même temps, la base métallique de la carte est attachée au radiateur. En tant que matériau pour les cartes de circuit imprimé opérant dans la gamme à micro-ondes et à des températures allant jusqu'à 260 ° C, le fluoroplastique renforcé de fibre de verre (par exemple, FAF-4D) et des céramiques sont utilisées.
Les frais flexibles sont fabriqués de matériaux en polyimide, tels que Capton.

Gettinaxappliquer dans des conditions de fonctionnement moyennes.

• Avantages: bon marché, moins d'exercice, intégration dans l'état chauffé.
• Inconvénients: Peut être séparé lors de l'usinage, peut absorber l'humidité, abaisse ses propriétés diélectriques et est violée.

Il est préférable d'utiliser les getinaks bordés d'une feuille holvanostenante.

Feuille de fibre de verre - Préparé en appuyant sur, imprégnation avec des couches de résine époxy de fibre de verre et film de surface collé VF-4P épaisseur d'aluminium de cuivre 35-50 microns.

• Avantages: bonnes propriétés diélectriques.
• Inconvénients: coûteux 1.5-2 fois.

Demander des planches unilatérales et bilatérales. Pour PP multicouches, diélectriques minces en feuille FDM-1, FDM-2 et RDME-1 à moitié flexible sont utilisés. La base de tels matériaux est la couche époxy d'imprégnation de la fibre de verre. L'épaisseur du cuivre électrotechnique de la feuille de 35,18 micron. Pour la fabrication de PP multicouches, un tissu à palettes est utilisé, par exemple une épaisseur SPT-2 de 0,06 à 0,08 mm, est un matériau non rocheux.

Fabrication La fabrication de PP est peut-être une méthode additive ou soustractive. Dans le procédé additif, le motif conducteur est formé sur un matériau non à volant par cuivre chimique à travers le masque de protection pré-appliqué sur le matériau. Sur la méthode soustractive, le motif conducteur est formé sur un matériau de feuille en supprimant des sections de feuille inutiles. Dans l'industrie moderne, une méthode exclusivement soustractive est utilisée.
L'ensemble du processus de fabrication de cartes de circuits imprimés peut être divisé en quatre étapes:

• Production de la pièce de la pièce (matériau de papier).
• Traitement de la pièce afin d'obtenir les espèces électriques et mécaniques souhaitées.
• Installation de composants.
• Essai.

Souvent, sous la fabrication de cartes de circuit imprimé, comprenez uniquement le traitement de la pièce (matériau de la feuille). Le processus de traitement standard du matériau de feuille consiste en plusieurs étapes: le trou de forage des trous de transition, obtenant le dessin des conducteurs en éliminant la feuille de cuivre en excès, la métallisation des trous, la demande de revêtements de protection et de la congestion, étiquetage . Pour les cartes de circuit imprimé multicouches, une pression sur la carte ultime de plusieurs blancs est ajoutée.

Papier d'aluminium - Feuille diélectrique plate avec une feuille de cuivre collé dessus. En règle générale, la fibre de verre est utilisée comme diélectrique. Dans l'équipement ancien ou très bon marché, le textolite sur une base de tissu ou de papier est utilisé, parfois appelé gettinax. Les polymères contenant des fluorines (fluoroplastes) sont utilisés dans des appareils à micro-ondes. L'épaisseur du diélectrique est déterminée par la résistance mécanique et électrique requise, l'épaisseur de 1,5 mm a obtenu la plus grande répartition. Une feuille solide de papier d'aluminium de cuivre est placée sur un diélectrique avec un ou deux côtés. L'épaisseur d'aluminium est déterminée par des courants sous lesquels les frais sont conçus. La plus grande distribution a été obtenue une épaisseur d'aluminium 18 et 35 microns, 70, 105 et 140 μm sont beaucoup moins courantes. De telles valeurs passent des épaisseurs de cuivre standard dans des matériaux importés dans lesquels l'épaisseur de la couche de feuille de cuivre est calculée en onces (oz) par pied carré. 18 μm correspond à ½ oz et 35 μm - 1 oz.

Frais imprimés en aluminiumUn groupe de matériaux distinct est des cartes de circuit imprimé en métal d'aluminium.] Ils peuvent être divisés en deux groupes.

• Le premier groupe est des solutions sous la forme d'une feuille d'aluminium avec une surface d'oxydée qualitativement sur laquelle la feuille de cuivre est collée. De telles planches ne peuvent pas être forées, elles ne sont généralement pas fabriquées à un côté. Le traitement de matériaux de ce type est effectué selon les technologies traditionnelles de dessin chimique. Parfois, au lieu d'aluminium, utilisez du cuivre ou de l'acier stratifié avec un isolant mince et une feuille. Le cuivre a une plus grande conductivité thermique, les frais d'acier inoxydable fournissent une résistance à la corrosion.
• Le deuxième groupe implique la création d'un motif conducteur directement dans la base d'aluminium. À cette fin, une feuille d'aluminium est oxydée non seulement sur la surface, mais également pour toute la profondeur de la base, selon le dessin des zones conductrices spécifiées par le masque photo.

Obtenir un dessin de conducteurs Lors de la fabrication de tableaux, chimiques, électrolytiques ou mécaniques de lecture du motif conducteur souhaité sont utilisés, ainsi que leur combinaison.

La méthode chimique de fabrication de cartes de circuit imprimé en matériau de papier fini constitue deux étapes principales: appliquer une couche protectrice sur feuille et gravure de sections non protégées avec des méthodes chimiques. Dans l'industrie couche protectrice Il est appliqué par une méthode photolithographique utilisant une photoresist, un Photoshoblon et une source de lumière ultraviolette sensible aux ultraviolets. La résine photosensible est entièrement recouverte de papier d'aluminium de cuivre, après quoi le dessin des pistes de la Photoshoblon est transféré dans la résine photosensible de l'éclairage. La résine photosensible lumineuse éteinte, exposant la feuille de cuivre pour la gravure, la résine photosensible inconnue est fixée sur la feuille, la protégeant de la gravure.

La résine photosensible est liquide ou film. La résine photosensible liquide est appliquée dans des conditions industrielles, car elle est sensible au non-respect de la technologie des applications. Le film de résine photosensible est populaire auprès de la production manuelle de planches, mais elle est plus chère. Photoshamal est un matériau transparent UV avec un chemin de dessin imprimé dessus. Après exposition, la résine photosensible est manifestée et fixée comme dans le processus photochimique habituel. Des conditions urgentes, une couche protectrice sous la forme d'un vernis ou d'une peinture peuvent être appliquées avec une manière brillante de soie ou manuellement. Les moteurs radio pour former un masque de feuille Appliquez le transfert de toner à partir d'une image imprimée sur une imprimante laser («technologie de repassage au laser»). Sous la feuille de gravure, comprenez le processus chimique de rendu cuivre en composés solubles. La feuille non protégée se détériorera, le plus souvent, dans une solution de fer en chlore ou dans une solution d'autres produits chimiques, tels que le cuivre municipal, le persulfate d'ammonium, le chlorure de cuivre ammonian, le cuivre-sulfate d'ammoniac, à base d'anhydride de chrome. Lorsque vous utilisez du chlore de fer, le processus de carton de gravure est la suivante: FECL3 + CU → FECL2 + CUCCL. Concentration typique de solution de 400 g / L, température jusqu'à 35 ° C. Lorsque vous utilisez un persulfate d'ammonium, le processus de gravure est le suivant: (NH4) 2S2O8 + CU → (NH4) 2SO4 + CUC4]. Après la gravure, le dessin de protection de la feuille est lavé.

Méthode mécanique La fabrication implique l'utilisation de machines de fraisage et de gravure ou d'autres outils d'élimination mécanique de la couche de feuille des zones spécifiées.

Jusqu'à récemment, la gravure au laser des panneaux de circuit imprimé était faiblement répartie en raison de bonnes propriétés réfléchissantes de cuivre à la longueur d'onde du gaz puissant le plus courant avec des lasers. En ce qui concerne les progrès dans le domaine de l'arrangement laser, il a maintenant commencé à apparaître installations industrielles prototypage sur la base des lasers.

La métallisation des trous de transition et des trous de montage peut être percée, race mécaniquement (dans des matériaux doux tels que Gettinax) ou laser (trous de transition très minces). Les trous de métallisation sont généralement effectués par une manière chimique ou mécanique.
La métallisation mécanique des trous est effectuée par des rivets spéciaux, des fils pliables ou un trou de versement avec une colle conductrice. La voie mécanique des routes en production et est donc urgente est extrêmement rare, généralement dans des solutions de pièces très fiables, des techniques spéciales à grande vitesse ou des amateurs.
Lorsque la métallisation chimique dans une billette d'une feuille d'aluminium est d'abord, les trous sont d'abord percés, puis ils sont métallisés et seulement la feuille est gravée pour obtenir un motif d'impression. La métallisation chimique des trous est un processus complexe multipartite sensible à la qualité des réactifs et au respect de la technologie. Par conséquent, dans des conditions radioamatrices, il n'est pratiquement pas appliqué. Simplifié se compose de telles étapes:

• Application sur les trous de mur diélectrique d'un substrat conducteur. Ce substrat est très mince, continuant. Il est appliqué par précipitation chimique du métal provenant de composés instables, tels que le chlorure de palladium.
• La base résultante produit des précipitations électrolytiques ou chimiques de cuivre.

À la fin du cycle de production pour protéger plutôt le cuivre déposé, soit à la mezzani chaud est appliqué, soit le trou protégé par le vernis (masque de soudure). Les trous de transition à faible qualité inachevés sont l'une des raisons les plus fréquentes de la technologie électronique.

Les frais multicouches (avec le nombre de couches de métallisation plus de 2) sont assemblés à partir de la pile de minces circuit de circuits imprimés à deux couches fabriqués manière traditionnelle (En plus des couches extérieures de l'emballage - elles sont encore laissées avec une feuille intacte). Ils sont collectés par le "sandwich" avec des joints spéciaux (préimprégnés). Ensuite, appuyer sur le four, le perçage et la métallisation des trous de transition sont effectués. Enfin, créez des couches externes en feuille de gravure.
Des trous de transition dans de tels frais peuvent également être apportés à l'appui. Si les trous sont fabriqués avant de pressage, vous pouvez recevoir des frais avec des trous dits sourds (lorsque le trou est uniquement dans une couche de sandwich), ce qui vous permet de sceller la mise en page.

Couverture possible telle que:

• Laques décoratives de protection ("masque de soudure"). C'est généralement une couleur verte caractéristique. Lorsque vous choisissez un masque de soudure, il convient de garder à l'esprit que certains d'entre eux sont opaques et non visibles sous eux.
• Revêtements décoratifs et d'information (marquage). Il est généralement appliqué à l'aide d'un écran de soie, moins de méthode de jet d'encre ou de laser.
• La journalisation des conducteurs. Protège la surface du cuivre, augmente l'épaisseur du conducteur, facilite l'installation de composants. Il est généralement effectué par immersion dans un bain avec une brasure ou une onde de soudure. L'inconvénient principal est une épaisseur de revêtement importante qui empêche l'installation de composants à haute densité. Pour réduire l'épaisseur du surplus de la soudure pendant la conserve, époustouflé le flux d'air.
• Revêtements chimiques, d'immersion ou de galvanoplastie des conducteurs de papier métalliques inertes (or, argent, palladium, étain, etc.). Certains types de tels revêtements sont appliqués à la scène de gravure.
• Couvrir des vernis conducteurs pour améliorer les propriétés de contact des connecteurs et des claviers à membrane ou de créer une couche supplémentaire de conducteurs.

Après avoir installé les cartes de circuit imprimé, des revêtements de protection supplémentaires sont appliqués qui protègent la carte elle-même et la soudure et les composants.
Restauration mécanique Sur une feuille de pièce, de nombreuses planches distinctes sont souvent placées. Tout le processus de traitement de la billette d'aluminium, ils passent comme une seule charge, et seulement à la fin, ils sont préparés pour la séparation. Si les planches sont rectangulaires, alors plusieurs rainures de gorge, facilitant la rupture ultérieure des planches (raclage, de la scratch anglophone). Si les cartes sont complexes, passez à travers un fraisage, laissant des ponts étroits afin que les planches ne s'effondrent pas. Pour les planches sans métallisation au lieu de fraisage, parfois foré une rangée de trous avec une petite étape. Le forage des trous de fixation (non métallisés) survient également à ce stade.

Quel est imprimé platmais?

Imprimé platmais ou platmaisest une plaque ou un panneau constitué d'un ou deux motifs conducteurs situés à la surface d'une base diélectrique ou d'un système de motifs conducteurs situés dans le volume et sur la surface de la base diélectrique, interconnectés conformément au circuit électrique conceptuel, destiné à la connexion électrique et au montage mécanique de l'électronique installé sur elle, électronique quantique et produits électriques - Composants électroniques passives et actifs.

Plus simple imprimé platoh est platmaisqui contient des conducteurs de cuivre d'un côté imprimé plats Et lie les éléments du motif conducteur uniquement sur l'une de ses surfaces. Tel plats Connu comme une couche imprimé plats ou unilatéral imprimé plats (abrégé - Opp).

Aujourd'hui, le plus populaire de la production et le plus commun imprimé platsqui contiennent deux couches, c'est-à-dire contenant un motif conducteur des deux côtés plats - double face (deux couches) imprimé plats (abrégé DPP). Pour connecter les conducteurs entre les couches sont utilisées à travers installationet trous métallisés transitoires. Cependant, en fonction de la complexité physique de la conception imprimé platsLorsque le câblage des conducteurs sur bilatéral plate Devenir trop complexe, en production commandemulticouche imprimé plats (abrégé MPP) où le motif conducteur est formé non seulement sur deux côtés extérieurs plats, mais aussi dans les couches internes du diélectrique. En fonction de la complexité, multicouche imprimé plats Peut être fait de 4,6, ... .24 ou plus de couches.

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Figure 1. Exemple de deux couches imprimé plats Avec un masque de soudure de protection et un marquage.

Pour installationmais Composants électroniques sur imprimé platsune opération technologique est nécessaire - une soudure utilisée pour produire une connexion indéfinie de pièces provenant de divers métaux par administration entre les contacts des pièces métalliques fondues - Soudure ayant plus basse température Fondre que les matériaux raccordés. Les contacts soudés des pièces, ainsi que la soudure et le flux, sont introduits en contact et sont chauffés avec la température au-dessus du point de fusion de la soudure, mais sous le point de fusion des pièces soudées. En conséquence, la soudure passe dans un état liquide et mouille la surface des pièces. Après cela, le chauffage est arrêté et la soudure passe dans une phase solide, formant une connexion. Ce processus peut être effectué manuellement ou à l'aide de techniques spécialisées.

Avant de souder, les composants sont placés sur imprimé plate Conclusions de composants dans des trous à travers plats et la soudure pour contacter des sites et / ou une surface interne métallisée du trou - dite. La technologie installationmais Dans les trous (Tht à travers la technologie des trous - la technologie installationmais dans des trous ou d'autres mots - PIN installation ou plongée installation). De plus, de plus en plus répartis, en particulier dans la production de masse et à grande échelle, a reçu une technologie de surface plus progressive. installationmais - également appelé TMP (Technologie installationmais à la surface) ou SMT. (Technologie de montage en surface) ou technologie SMD (à partir du dispositif de montage de la surface - l'appareil monté sur la surface). Sa principale différence de la technologie "traditionnelle" installationmais Les trous sont que les composants sont montés et soudés sur les sites de contact (Terre anglaise), qui font partie du motif conducteur sur la surface. imprimé plats. En technologie de surface installationmaisEn règle générale, deux méthodes de soudure sont appliquées: soudée en fondue d'une pâte de riam et à souder la vague. L'avantage principal de la méthode de soudure d'onde est la possibilité d'une soudure simultanée des composants montés comme sur la surface platset dans les trous. Dans le même temps, la soudure de la vague est la méthode la plus productive de soudure lorsque installatione dans des trous. La soudure en fusion est basée sur l'utilisation de la pâte de soudure technologique spéciale. Il contient trois composants principaux: soudure, flux (activateurs) et charges organiques. Palaffe pâte appliqué à des sites de contact ou à l'utilisation d'un distributeur ou à travers pochoirLes composants électroniques sont installés sur les conclusions de pâte à souder et en outre, le processus de fusion de la soudure contenue dans une pâte de soudure est effectuée dans des fours spéciaux par chauffage. imprimé plats avec des composants.

Éviter et / ou empêcher accidentellement court-circuit conducteurs de différentes chaînes dans le processus de soudure, fabricants imprimé plat Appliquez un masque de soudure de protection (fre. Masque de soudure; il est "vert") - une couche d'un matériau polymère solide destiné à la protection des conducteurs de la soudure et du flux de soudure, ainsi que sur la surchauffe. Palaffe masquer Ferme les conducteurs et laisse des coussinets de contact ouverts et des connecteurs de couteaux. Les couleurs les plus courantes du masque de soudure utilisé dans imprimé platmaisx - vert, puis rouge et bleu. Il devrait être gardé à l'esprit que palaffe masquer Ne protège pas platy de l'humidité pendant le fonctionnement plats Et pour la protection de l'humidité, des revêtements organiques spéciaux sont utilisés.

Dans les programmes les plus populaires de systèmes de conception automatisés imprimé plat et les appareils électroniques (Abrévied CAPR-CAM350, P-CAD, Protel DXP, SPECCTRA, ORCAD, ALLEGRO, EXPÉDITION PCB, GENESIS), il existe des règles associées au masque de soudure. Ces règles déterminent la distance / retrait, qui doit être observée entre le bord de la plate-forme soudée et la bordure du masque de soudure. Ce concept est illustré à la figure 2 (a).

Écran de soie ou marquage.

Marquage (ENG. Silkscreen, légende) est un processus dans lequel le fabricant inflige des informations sur les composants électroniques et qui contribue à faciliter le processus d'assemblage, de vérification et de réparation. En règle générale, le marquage est appliqué pour désigner des points de contrôle, ainsi que des positions, une orientation et des composants électroniques nominaux. Il peut également être utilisé pour tous les objectifs de concepteur. imprimé plat, par exemple, pour spécifier le nom de la société, les instructions de configuration (ceci est largement utilisée dans l'ancien maternel platmaisx Les ordinateurs personnels) et d'autres. Le marquage peut être appliqué des deux côtés. plats En règle générale, en règle générale est appliquée par la méthode de réseautation (écran de soie) avec une peinture spéciale (avec durcissement thermique ou uv) blanc, jaune ou noir. La figure 2 (b) montre la désignation et la zone des composants, en marquage blanc.

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Fig. 2. Distance du site vers le masque (A) et le marquage (B)

Structure des couches en CAD

Comme indiqué au début de cet article, imprimé plats Peut être fait de plusieurs couches. Lorsque imprimé platmais Conçu en utilisant la CAO, peut souvent être vu dans la structure imprimé plats Plusieurs couches qui ne correspondent pas aux couches nécessaires avec un câblage de matériau conducteur (cuivre). Par exemple, les couches de masque de marquage et de soudure sont des couches non conductrices. La présence de couches conductrices et non conductrices peut entraîner une confusion, car les fabricants utilisent la couche de trimestre lorsqu'ils ne veulent que des couches conductrices. À partir de maintenant, nous utiliserons le terme «couches» sans «CAD» uniquement en ce qui concerne les couches conductrices. Si nous utilisons le terme "calques SAPR", nous entendons toutes sortes de couches, c'est-à-dire des couches conductrices et non conductrices.

Structure des couches en CAD:

les couches SAPR (conductives et non conductrices)	la description
	Sérigraphie supérieure - marquage de couche supérieure (non conducteur)
	Top Soldermask - Couche supérieure de masque de soudure (non conducteur)
	Haut Coller Masque - Couche supérieure de la pâte de soudure (non conductrice)
	Couche supérieure 1 - première / couche supérieure (conductive)
	Int couche 2 - couche secondaire / interne (conductive)
	Substrat - diélectrique de base (non conducteur)
	Couche inférieure N - Couche NIZHNY (conductive)
	Masque de pâte inférieure - couche de pâte inférieure (non conductrice)
	Couche de masque de balery de Soldermask inférieur (non conducteur)
	Marquage de la couche inférieure en sérigraphie inférieure (non conducteur)

Figure 3. Trois structures de couches différentes sont affichées. La couleur orange met l'accent sur des couches conductrices dans chaque structure. La hauteur de la structure ou de l'épaisseur imprimé plats Il peut varier en fonction de l'objectif, mais l'épaisseur la plus couramment utilisée est de 1,5 mm.

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Figure 3. Exemple 3 structures différentes imprimé plat: 2 couches (a), 4 couches (b) et 6 couches (c)

Types de composants électroniques

Aujourd'hui, il existe une grande variété de types de bâtiments de composants électroniques. Habituellement, pour un élément passif ou actif, il existe plusieurs types d'enceintes. Par exemple, vous pouvez trouver la même puce dans le boîtier QFP (de l'anglais. Paquet quadruple-plat - une famille de boîtiers de microciricuit ayant des conclusions planes situées sur les quatre côtés) et dans le boîtier de la LCC (de l'anglais. Porte-puces sans plomb - est un boîtier en céramique carré à profil bas avec des contacts situés sur sa partie inférieure).

Fondamentalement, il y a 3 grandes familles de bâtiments électroniques:

		La description
		des cas pour installationmais dans des trous qui ont des contacts destinés à l'installation via installationtrou B. imprimé plate. Ces composants roule sur le côté opposé platsoù le composant a été inséré. En règle générale, ces composants ne sont montés que d'un côté. imprimé plats.
	SMD / SMT.	cas pour la surface installationmaisqui roule d'un côté platsoù le composant est placé. L'avantage de ce type de disposition du boîtier est qu'il peut être installé des deux côtés. imprimé plats Et en plus, ces composants sont inférieurs à la coque pour installationmais dans les trous et permettre la conception plats plus petites dimensions et avec un câblage plus dense de conducteurs sur imprimé platmaisx.
		(Array de grille de balle - Tableau de billes --Type du boîtier des circuits intégrés montés sur la surface). BGA. Les conclusions sont des boules de soudure, déposées sur les sites de contact avec arrière frites. Le microcircuit est affiché sur imprimé plate et chauffé avec une station de soudure ou une source infrarouge, de sorte que les balles commencent à fondre. La tension de surface rend la soudure fondue fixer le microcircuit exactement sur l'endroit où il devrait être sur platuE. BGA. La longueur du conducteur est très petite et est déterminée par la distance entre platoh et microcircuit, donc appliquer BGA. Vous permet d'augmenter la plage de fréquences de fonctionnement et d'augmenter la vitesse de traitement des informations. Aussi la technologie BGA. a le meilleur contact thermique entre le microcham et platoh, dans la plupart des cas, élimine l'installation de dissipateurs de chaleur, car la chaleur laisse le cristal sur platdans plus efficacement. Souvent BGA. Utilisé dans les processeurs mobiles, les chipsets et les processeurs graphiques modernes.

Contact Aire de jeu imprimé plats (Terre anglaise)

Contact Aire de jeu imprimé plats - une partie du modèle conducteur imprimé platsutilisé pour la connexion électrique des produits électroniques installés. Contact Aire de jeu imprimé plats Il s'agit de la partie du conducteur de cuivre ouvert du masque de soudage, où les conclusions de composants sont soudées. Il existe deux types de sites - Pads de contact installationdes trous pour installationmais Dans les trous et les plates-formes planes pour la surface installationmais - SMD de jeux. Parfois, les plates-formes SMD avec un trou de transition sont très similaires au site pour installationmais dans les trous.

La figure 4 montre les plaquettes de contact pour 4 composants électroniques différents. Huit pour IC1 et deux pour la plate-forme R1 SMD, respectivement, ainsi que trois plates-formes avec des trous pour les composants électroniques Q1 et PW.

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Figure 4. Plateaux de surface installationmais (IC1, R1) et patins de contact pour installationmais dans les trous (Q1, pw).

Conducteurs de cuivre

Les conducteurs de cuivre sont utilisés pour connecter deux points sur imprimé platexemple E, pour la connexion entre deux sites SMD (Figure 5.), ou pour connecter le site SMD au site installationtrou ou pour connecter deux trous de transition.

Les conducteurs peuvent avoir une largeur différente et calculée en fonction des courants qui les traversent. De plus, à hautes fréquences, il est nécessaire de calculer la largeur des conducteurs et les espaces entre eux, car la résistance, le conteneur et l'inductance du système conducteur dépendent de leur longueur, de leur largeur et de leur emplacement mutuel.

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Figure 5. Connexion avec deux conducteurs de deux microcircuits SMD.

À travers le trou de transition métallisé imprimé plats

Lorsque vous devez connecter le composant situé sur la couche supérieure imprimé plats Avec un composant situé sur la couche inférieure, des trous de transition métallisés croisés transversaux sont utilisés, qui relient les éléments du motif conducteur sur différentes couches imprimé plats. Ces trous permettent à courant de passer à travers imprimé plattoi La figure 6 montre deux conducteurs, qui commencent sur les sites de composants sur la couche supérieure et se terminent sur les lieux d'un autre composant sur la couche inférieure. Pour chaque conducteur, son trou de transition est installé, effectuant le courant de la couche supérieure à la couche inférieure.

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Figure 6. Connexion de deux microcircuits à travers des conducteurs et des trous métallisés de transition sur différents côtés imprimé plats

La figure 7 est donnée plus en détail la représentation de la section transversale de 4 couches imprimé plat. Ici, les couleurs indiquent les couches suivantes:

Sur le modèle imprimé platsLa figure 7 montre le conducteur (rouge), qui appartient à la couche conductrice supérieure et qui passe à travers platu en utilisant une transition de bout en bout, puis continue son chemin le long de la couche inférieure (bleu).

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Figure 7. Explorateur de la couche supérieure qui passe à travers imprimé platy et continuez son chemin sur la couche inférieure.

Trou "sourd" métallisé imprimé plats

HDI (interconnexion haute densité - densité élevée de connexions) imprimé platmaisx, il est nécessaire d'utiliser plus de deux couches, comme le montre la figure 7. En règle générale, dans des structures multicouches imprimé platsQuelles sont installées beaucoup de circuits intégrés, des couches distinctes pour la nutrition et la terre (VCC ou GND) sont donc utilisées et ainsi, les couches de signal extérieures sont libérées des pneus d'alimentation, ce qui facilite la signalisation des conducteurs. Il existe également des cas que la signalisation des conducteurs doit passer de la couche extérieure (d'une ci-dessus ou ci-dessus) par le plus petit moyen d'assurer la résistance aux ondes, les exigences de galvanoplastie et la fin des exigences de résistance à la décharge électrostatique. Pour de tels types de composés, un trou métallisé sourd est utilisé (aveugle via - "sourd" ou "aveugle"). Il y a à l'esprit les trous reliant la couche externe avec un ou plusieurs internes, ce qui vous permet de rendre la connexion minimale de connexion. Le trou sourd commence sur la couche extérieure et se termine sur la couche interne, il a donc un préfixe "sourd".

Pour savoir quel trou est présent sur plate, vous pouvez mettre imprimé platu au-dessus de la source de lumière et voyez - si vous voyez la lumière qui va de la source à travers le trou, il s'agit d'un trou transditionné, sinon sourd.

Trous de transition sourds utiles à utiliser dans la conception platsLorsque vous avez une taille limitée et que vous avez trop peu d'espace pour accueillir des composants et des conducteurs de signalisation de câblage. Vous pouvez placer des composants électroniques des deux côtés et optimiser l'espace pour le câblage et d'autres composants. Si les transitions sont faites à travers le trou traversant et non sourd, il est nécessaire d'avoir besoin d'espace supplémentaire pour les trous. Trou a lieu des deux côtés. Dans le même temps, les trous sourds peuvent être sous le boîtier de la puce - par exemple, pour le câblage de grand et complexe BGA. Composants.

La figure 8 montre trois trous faisant partie de la quatre couches imprimé plats. Si vous regardez de gauche à droite, alors le premier nous verrons à travers le trou à travers toutes les couches. Le deuxième trou commence dans la couche supérieure et se termine sur la deuxième couche interne - le trou de transition sourd l1-l2. Enfin, le troisième trou commence dans la couche inférieure et se termine dans la troisième couche. Nous disons donc qu'il s'agit d'une ouverture de transition sourd l3-l4.

Le principal inconvénient de ce type d'ouverture est un prix de production plus élevé. imprimé plats Avec des trous sourds, comparés à une alternative à travers des trous.

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Figure 8. Comparaison des trous de transition de la transition et des trous de transition sourds.

Trous de transition cachés

Anglais Enterré par - "caché", "enterré", "intégré". Ces trous de transition sont similaires aux sourds, avec la différence qu'ils commencent et se terminent sur les couches internes. Si nous regardons la figure 9 de gauche à droite, nous verrons que le premier trou à travers toutes les couches. La seconde est une ouverture de transition sourd L1-L2, et le dernier est le trou de transition caché L2-L3, qui commence sur la deuxième couche et se termine sur la troisième couche.

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Figure 9. Comparaison de la transition à travers un trou, une ouverture sourde et une ouverture cachée.

Technologie de fabrication de trous de transition sourds et cachés

La fabrication de tels trous peut être différente, en fonction de la conception que le développeur a posé et en fonction des possibilités. usineun fabricant. Nous allons allouer deux types principaux:

Le trou est percé dans une pièce à double face DPP, métallisé, torture, puis cette pièce, essentiellement prête à deux couches imprimé platmais, presses via la préimprégnée dans une ébauche multicouche imprimé plats. Si cette pièce est d'en haut "tarte" MPP, alors nous obtenons un trou sourde, si au milieu, puis - des trous de transition cachés.

1. Le trou est percé dans une pièce comprimée MPPLa profondeur de forage est contrôlée pour entrer avec précision dans les plates-formes des couches internes, puis le trou est métallique. Ainsi, nous obtenons seulement les trous sourds.

Dans des structures complexes MPP Les combinaisons des types de trous ci-dessus peuvent être utilisées - Figure 10.

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Figure 10. Exemple d'une combinaison typique de types de trous de transition.

Notez que l'utilisation de trous sourds peut parfois conduire à la réduction du projet dans son ensemble, en raison de l'épargne sur le nombre total de couches, une meilleure traçabilité, la taille diminue imprimé plats, ainsi que la possibilité d'appliquer des composants avec une étape plus petite. Cependant, dans chaque cas particulier, la décision de les utiliser individuellement et raisonnablement. Cependant, il ne faut pas abuser de la complexité et de la diversité des espèces de trous sourds et cachés. L'expérience montre que lors du choix entre l'ajout d'un autre type de buses au projet et l'ajout d'une autre paire de couches ajoutera correctement quelques couches. En tout cas, conception MPP Il doit être conçu pour prendre en compte la manière dont il sera mis en œuvre dans la production.

Terminer les revêtements protecteurs en métal

Recevoir les composés de soudure droite et fiables dans les équipements électroniques dépend de nombreux facteurs de construction et technologiques, y compris les sous-habilités appropriées des éléments connectés, tels que des composants et imprimé Conditions. Préserver la coordination imprimé plat avant que installationmais composants électroniques, assurer la planéité du revêtement et fiable installationmais Les connexions à souder doivent protéger la surface de cuivre des plaquettes de contact imprimé plats de l'oxydation, appelé finition métallique revêtement de protection.

En regardant différent imprimé platsOn peut noter que les plaquettes de contact ne sont presque pas quand il n'y a pas de couleur de cuivre, souvent et essentiellement, il s'agit de couleurs d'argent, d'or brillant ou de gris mate. Ces couleurs déterminent les types de revêtements protecteurs en métal de finition.

La méthode la plus courante de protection des surfaces soudées imprimé plat Il s'agit du revêtement de coussinets de contact en cuivre avec une couche d'alliage d'argent en alliage (PR-63) - HASL. La plus fabriquée imprimé plat HASL est protégé. Mezzanium chaud Hasl - Processus d'usine chaude plats, Immersion à une durée limitée dans un bain avec soudure fondue et avec une excavation rapide en soufflant d'un jet d'air chaud, éliminant le surplus de soudure et de revêtement de nivellement. Ce revêtement domine ces dernières années, malgré ses graves limitations techniques. PlatsCorrection de cette manière, bien que bien conserve la solution pendant toute la période de stockage, ne convient pas à certaines applications. Éléments intégrés élevés utilisés dans SMT. La technologie installationmais, nécessite une planerie parfaite (planéité) de plaquettes de contact imprimé plat. Les couvertures traditionnelles HASL ne respectent pas les exigences planes.

La technologie de revêtement, conforme aux exigences planes, est la méthode chimique de la couverture:

Doyace d'immersion (électrolyses Nickel / Immersion Gold - Enig), qui est un film doré mince appliqué sur le sous-couche de nickel. La fonction d'or est de fournir une bonne amorçabilité et de protéger le nickel de l'oxydation, et le nickel lui-même sert de barrière qui empêche la diffusion mutuelle de l'or et du cuivre. Ce revêtement garantit un excellent plan de plaquettes de contact sans dommages. imprimé plat, assure une résistance suffisante des composés de soudure effectués par des soldeurs à base d'étain. Leur principal inconvénient est un coût élevé de la production.

Tin d'immersion (NIMMERSION TIN - ISN) - revêtement chimique gris mate qui offre une planéité élevée imprimé Plaques plats et compatible avec toutes les manières de souder que ENIG. Le processus d'application d'une boîte d'immersion est similaire au processus d'application de l'or de l'immersion. Immersion TIN fournit une bonne solution après le stockage à long terme, qui est fourni par l'introduction de la sous-couche organométallique comme une barrière entre cuivre de sites de contact et directement par étain. Mais, platsRecouvert d'étain d'immersion nécessite une circulation prudente, doit être stockée dans pack d'aspirateur dans des armoires de rangement sec et plats Avec ce revêtement ne convient pas à la production de claviers / panneaux sensoriels.

Lorsque des ordinateurs de fonctionnement, des périphériques avec connecteurs de couteaux, le contact avec les connecteurs de couteaux sont soumis à des frottements pendant le fonctionnement. platsPar conséquent, les contacts d'extrémité, la galvanoplastie, couvrent une couche d'or plus épaisse et plus rigide. Doyge de galvanoplastie de connexions de couteau (doigts d'or) - revêtement de la famille NI / U, épaisseur de revêtement: 5 -6 Ni; 1,5 - 3 μm au. Le revêtement est appliqué avec des précipitations électrochimiques (galvanique) et est principalement utilisée pour s'appliquer aux contacts finaux et aux lamelles. Tolstoï, le revêtement d'or a une résistance mécanique élevée, une résistance à l'abrasion et des effets indésirables ambiant. Indispensable où il est important d'assurer un contact électrique fiable et durable.

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Figure 11. Exemples de revêtements protecteurs en métal - Tin-plomb, dorure d'immersion, étain d'immersion, dorée galvanique de connecteur de couteau.

Matériau de base - Le principal moyen du dispositif d'installation et des cartes de circuit imprimé de circuit imprimé. Le matériau de base est fourni par le fabricant de cartes de circuit imprimé et est réduit sous la taille requise pour la production d'une carte spécifique. Il existe de nombreux matériaux de base pour les cartes de circuit imprimé avec différentes épaisseurs et revêtements, ainsi que diverses propriétés électriques et mécaniques qui affectent la fonctionnalité du circuit électronique. Voir aussi les matériaux PP. Souvent, le matériau de base est constitué de fibre de verre avec une résine époxy (FR4), abordable sous la forme, une feuille de cuivre ou de préimprégnation.

Gettinax Foils - Couches comprimées de papier isolant électrique imprégné de résine phénolique ou époxyphénolique comme liant, bordée d'une feuille de cuivre avec une feuille de cuivre.

Flexibilité du matériau isolant - défini par le nombre de cycles de pliage autour du mandrin, dont le diamètre est égal à plusieurs valeurs de l'épaisseur du site flexible.

Dorure dure - La dorure dure électrolytique est une surface protégée contre les frictions utilisée pour les conclusions d'or. Nous sommes en nickel galvaniquement sur la piste de cuivre. Ensuite, l'or est appliqué sur le nickel.

Feuille de cuivre laminée - Il a une allongée relative de 5 à 6 fois supérieure à celle de la feuille électrolytique, elle a donc plus de flexibilité, la capacité de se plier, ainsi que la capacité de traiter mécaniquement sans stratification. Il est cher. Il est utilisé dans la production de cartes de circuit imprimé flexibles.

Matériau de base de la PCB - Matériau (diélectrique), sur lequel le motif de la carte de circuit imprimé est effectué.

Matériaux de base non ferrés - Feuille de cuivre, recouverte d'une résine avec une résine B - partiellement simple ou avec une condition C - résine entièrement simple, ainsi que des diélectriques liquides et des diélectriques avec un film sec appliqué.

Diélectriques nésoldées Il y a deux types. 1. Avec une couche de colle, qui est appliquée pour augmenter la résistance à l'adhésion précipitable dans le processus de fabrication de PP Cuivre dans une méthode chimique; 2. Avec un catalyseur conclu dans le volume de diélectrique, contribuant au dépôt de cuivre chimique.

PCB avec cuivre épais - Habituellement, des frais avec cuivre épais s'appellent une carte de circuit imprimé avec une épaisseur de cuivre\u003e 105 μm. De telles planches sont utilisées pour les courants de commutation élevés dans l'électronique automobile et industrielle et pour des demandes de clients spécifiques. Le cuivre offre le coefficient de conductivité thermique le plus élevé après l'argent.
Les cartes de cuivre permettent:
Courants de commutation élevés
Transfert de chaleur optimal au chauffage local
Augmentation de la vie, de la fiabilité et du niveau d'intégration
Dans le même temps, lors de l'élaboration du conseil d'administration, des précautions spéciales doivent être prises concernant le processus de gravure, seules des structures de conducteurs plus larges sont autorisées.

Prérégler - Matériau de pose isolant utilisé pour coller la couche de MPP. Fabriqué à partir de fibre de verre, imprégné d'époxy thermodurcissable non alociété ou d'autres résines.

Safter (Préprégez-le avec une préreigne à faible drig, une préimprégnée à faible débit) - Matériau de collage avec une fluidité réglable, utilisée dans la fabrication de GJP, a une adhérence à la fois à une fibre de verre et de polyimide.

Connexion Gold - La surface de la PCB en or Bond est un terme collectif pour les surfaces capables de composé, généralement des surfaces d'or. Pour la connexion, il est utilisé: dorure d'immersion sur le sous-couche de nickel (ENIG) pour la connexion fils d'aluminium (Al), or doux avec revêtement électrolytique pour connecter des fils d'or (AU) et ENePIG (dorure d'immersion sur le sublayeur de nickel et de palladium), qui convient aux deux méthodes de connexion.
L'épaisseur de la couche d'or pendant une dorure chimique (immersion) est d'environ 0,3 à 0,6 μm, avec une dorure électrolytique (molle) d'environ 1,0 à 2,0 μm et environ 0,05-0,1 μm d'or plus de 0,05-0,15 μm de palladium pour INEPIG. Les couches d'or sont basées sur environ 3,0 à 6,0 μm de nickel.

Fibre de verre de remplissage - Les couches de fibre de verre comprimées imprégnées d'une résine époxyphénolique ou époxy. Par rapport aux getinaks, il existe de meilleures propriétés mécaniques et électriques, une résistance au chauffage plus élevée, une absorption moins d'humidité.

Matériaux technologiques (consommables) pour la fabrication de PP - Photosologies, couleurs d'écran spéciales, masques de protection, électrolytes moyens, gravure, etc.

Strengue Matériaux de base et préimprégnations - Développé spécifiquement pour la technologie laser Matériaux en verre non tissé avec une géométrie donnée de filetage élémentaire et une distribution de filetage donnée (côté plat de l'axe Z), des matériaux organiques avec un emplacement non orienté de fibres (aramide), PréPréger pour la technologie laser, structures standard basées sur la fibre de verre, etc.

Diélectriques alourdis - composé de fibre de verre en fils; résines utilisées pour imprégner de la fibre de verre; Feuille utilisée comme revêtement en métal de matériaux de feuille.

Feuille et polyimide non riche - s'applique dans l'équipement électronique de la destination responsable opérant à hautes températures, pour la fabrication de cartes de circuit imprimé flexibles, GPC, cartes de circuit imprimé flexibles, ainsi que des cartes de circuit imprimé multicouches, des rubans de circuits intégrés et de grands circuits intégrés hybrides avec un certain nombre de conclusions jusqu'à 1 000.

Feuille de cuivre électrolytique - peu coûteux; Il est utilisé dans la fabrication de GPC avec une densité élevée du dessin des conducteurs. Il a une résolution plus élevée dans la gravure du cuivre des endroits-lacunes par rapport au rouleau.

CEM 1. - Il s'agit d'un matériau de base pour les cartes de circuit imprimé en papier multicouche. SEZ 1 a la base du papier imprégné de résine époxy et d'une couche externe de fibre de verre. En raison de la base de papier, ce matériau ne convient pas à la métallisation à travers des trous. La spécification du matériau est contenue dans le document IPC-4101.

IMDS - Système de données international pour matériaux (système de données de matériel international) . IMDS (www.mdsystem.com) a été développé par des constructeurs automobiles pour collecter la composition de matériaux utilisés dans les voitures, les détails, les périphériques et les systèmes permettant d'identifier les composants individuels du matériau de chaque machine ou sous-groupe (par exemple, le moteur) .
Depuis l'entrée en vigueur de la directive Elv (06/21/2003), les fournisseurs de l'industrie automobile sont devenus obligés de fournir des données sur les ingrédients de leurs produits au sein de l'IMDS afin de déterminer le taux de récupération disponible à la disposition.
Doit être enregistré dans IMDS:
Cartes de circuits imprimés
Panneau de circuit imprimé monté
Composants
Zvei et l'industrie automobile ont signé le document sur le matériel de l'Assemblée - Coopération sur la Déclaration de données basée sur des matériaux:
Division des composants et des systèmes électroniques et de l'unité de cartes de circuit imprimé et de systèmes électroniques à ZveI - L'association allemande des fabricants électroniques et électriques a mis au point un concept efficace de déclaration de données basée sur les matériaux des composants électroniques et des cartes de circuit imprimé. Les données sur les matériaux doivent être obtenues en formant des groupes de produits intersectoriels et des valeurs typiques. Ces tables de données pour les matériaux, appelées spécifications "parapluie", simplifient considérablement la déclaration sans pertes notables exactement. Ce concept est appliqué avec succès dans l'industrie automobile depuis 2004.
Pour appliquer des "spécifications de parapluie" avec le système IMDS, IMDS a publié des recommandations 019 "PCB". Ces recommandations décrivent la méthode d'entrée sur la teneur en matériaux de commissions de circuits imprimés montés.
Exposition du paragraphe 5. Règles et manuels standard pour E / E (composant PCB) des recommandations de l'IMDS 019: "Les données de composant PCB dans IMDS, SPECTURE parapluie, IPC1752 ou format similaire sont acceptées si elle est cohérente entre les partenaires commerciaux."
Spécifications parapluie pour IMDS, développé par Zvei avec fabricants de cartes de circuit imprimé.
Un programme dynamique constitue un comptage simple de substances contenues dans une carte de circuit imprimé de n'importe quelle taille. La surface et le nombre de couches sont dans le choix libre. Les technologies standard sont stockées dans la base de données.

Rohs. - directive sur l'interdiction de substances nocives. Cette disposition de la législation de l'Union européenne a déclaré que les appareils électroniques ne peuvent pas contenir du plomb ou d'autres substances nocives. Pour les cartes de circuit imprimé, RoHS est surveillé par deux composants: matériau de base et surface.

Circuit imprimé

Panneau de circuit imprimé avec des composants électroniques montés dessus.

Panneau de circuit imprimé flexible avec parties installées de montage volumétrique et de surface.

Dessin du tableau dans le programme CAO et les frais finis

Appareil

De plus, la base des panneaux de circuit imprimé peut être une base métallique recouverte d'un diélectrique (par exemple, d'aluminium anodisé), des pistes de feuille de cuivre sont appliquées sur le diélectrique. De telles cartes de circuit imprimé sont utilisées dans l'électronique de puissance pour un dissipateur de chaleur efficace des composants électroniques. Dans le même temps, la base métallique de la carte est attachée au radiateur.

En tant que matériau pour les cartes de circuit imprimé opérant dans la gamme à micro-ondes et à des températures allant jusqu'à 260 ° C, le fluoroplastique renforcé de fibre de verre (par exemple, FAF-4D) et des céramiques sont utilisés.

• GOST 2.123-93 un système Documentation de conception. Documentation complète de conception pour les cartes de circuit imprimé avec design automatisé.
• GOST 2.417-91 Système unifié de documentation de conception. Types imprimés. Règles pour effectuer des dessins.

Autres normes pour les cartes de circuit imprimé:

• Gost R 53386-2009 planches imprimées. Termes et définitions.
• GOST R 53429-2009 planches imprimées. Paramètres de conception de base. Ce GOST définit les classes de précision de la carte de circuit imprimé et les paramètres géométriques correspondants.

Processus typique

Considérons un processus typique pour développer des frais de la principale finie circuit électrique:

• Diffuser le diagramme de circuit dans la base de données CAO de la distribution de la PCB. À l'avance, les dessins de chaque composant, emplacement et but des conclusions, etc. sont couramment utilisés des bibliothèques de composants prêts à l'emploi fournies par les développeurs de CAO.
• Clarification du futur fabricant de la carte de circuit imprimé de ses capacités technologiques (matériaux disponibles, nombre de couches, classe de précision, diamètres de trou admissibles, possibilité de revêtements, etc.).
• Détermination d'une taxe d'impression (dimensions, points de fixation, hauteurs de composants admissibles).
  • Distribuant les dimensions (arêtes) des frais, découpes et trous, réglementation du placement des composants.
  • Emplacement des pièces structurellement nouées: connexions, indicateurs, boutons, etc.
  • Sélection du matériau de la carte, le nombre de couches de métallisation, l'épaisseur du matériau et l'épaisseur de la feuille (l'épaisseur de fibre de verre la plus utilisée avec une épaisseur de 1,5 mm avec une épaisseur de 18 ou 35 microns).
• Effectuer une mise en place automatique ou manuelle de composants. Cherchez généralement de placer les composants d'un côté de la planche lorsque l'installation bilatérale de pièces est sensiblement plus chère en production.
• Lancer Traceer. Dans le résultat insatisfaisant - la production de composants. Ces deux étapes sont souvent des dizaines ou des centaines de fois d'affilée. Dans certains cas, traçage des cartes de circuit imprimé (dessin route) Le manuel est effectué complètement ou partiellement.
• Vérification des erreurs ( RDC, contrôle des règles de conception): Vérifiez les dégagements, les fermetures, les composants qui se chevauchent, etc.
• Fichier d'exportation vers le format reçu par le fabricant de cartes de circuit imprimé, telles que Gerber.
• Préparation de la note d'accompagnement dans laquelle, en règle générale, indiquez le type de matériau de feuille, diamètres de perçage de tous types de trous, type de trous de transition (fermé avec vernis ou ouverte, teinté), zones de galvanoplastie et leur type, masque de couleur, la nécessité de marquer, la méthode de séparation des planches (fraisage ou grattage), etc.

Fabrication

La fabrication de PP est peut-être une méthode additive ou soustractive. Dans le procédé additif, le motif conducteur est formé sur un matériau non à volant par cuivre chimique à travers le masque de protection pré-appliqué sur le matériau. Sur la méthode soustractive, le motif conducteur est formé sur un matériau de feuille, en supprimant des sections de feuille inutiles. Dans l'industrie moderne, une méthode exclusivement soustractive est utilisée.

L'ensemble du processus de fabrication de cartes de circuits imprimés peut être divisé en quatre étapes:

• Production de la pièce de la pièce (matériau de papier).
• Traitement de la pièce afin d'obtenir les espèces électriques et mécaniques souhaitées.
• Installation de composants.
• Essai.

Souvent, sous la fabrication de cartes de circuit imprimé, comprenez uniquement le traitement de la pièce (matériau de la feuille). Le processus de traitement standard du matériau de feuille consiste en plusieurs étapes: le trou de forage des trous de transition, obtenant le dessin des conducteurs en éliminant la feuille de cuivre en excès, la métallisation des trous, la demande de revêtements de protection et de la congestion, étiquetage . Pour les cartes de circuit imprimé multicouches, une pression sur la carte ultime de plusieurs blancs est ajoutée.

Production de matériaux de feuille

Le matériau fongionnalisé est une feuille diélectrique plate avec une feuille de cuivre collée dessus. En règle générale, la fibre de verre est utilisée comme diélectrique. Dans l'équipement ancien ou très bon marché, le textolite sur une base de tissu ou de papier est utilisé, parfois appelé gettinax. Les polymères contenant des fluorines (fluoroplastes) sont utilisés dans des appareils à micro-ondes. L'épaisseur du diélectrique est déterminée par la résistance mécanique et électrique requise, l'épaisseur de 1,5 mm a obtenu la plus grande répartition.

Une feuille solide de papier d'aluminium de cuivre est placée sur un diélectrique avec un ou deux côtés. L'épaisseur d'aluminium est déterminée par des courants sous lesquels la carte est conçue. La plus grande distribution était la feuille d'épaisseur de 18 et 35 microns. De telles valeurs passent des épaisseurs de cuivre standard dans des matériaux importés dans lesquels l'épaisseur de la couche de feuille de cuivre est calculée en onces (oz) par pied carré. 18 μm correspond à ½ oz et 35 μm - 1 oz.

Frais imprimés en aluminium

Un groupe de matériaux distinct est des cartes de circuit imprimé en métal en aluminium. Ils peuvent être divisés en deux groupes.

Le premier groupe est des solutions sous la forme d'une feuille d'aluminium avec une surface d'oxydée qualitativement sur laquelle la feuille de cuivre est collée. De telles planches ne peuvent pas être forées, elles ne sont généralement pas fabriquées à un côté. Le traitement de matériaux de ce type est effectué selon les technologies traditionnelles de dessin chimique.

Le deuxième groupe implique la création d'un motif conducteur directement dans la base d'aluminium. À cette fin, une feuille d'aluminium est oxydée non seulement sur la surface, mais également pour toute la profondeur de la base selon le dessin des zones conductrices spécifiées par le masque photo.

Traitement de la pièce

Obtenir un dessin de conducteurs

Lors de la fabrication de tableaux, chimiques, électrolytiques ou mécaniques de lecture du motif conducteur souhaité sont utilisés, ainsi que leur combinaison.

Méthode chimique

La méthode chimique de fabrication de cartes de circuit imprimé en matériau de papier fini constitue deux étapes principales: appliquer une couche protectrice sur feuille et gravure de sections non protégées avec des méthodes chimiques.

Dans l'industrie, la couche protectrice est appliquée par une méthode photolithographique utilisant une source de résine photosensible, Photoshoblon et ultraviolets de photoresist, de photoshoblon et de lumière ultraviolets. La résine photosensible est entièrement recouverte de papier d'aluminium de cuivre, après quoi le dessin des pistes de la Photoshoblon est transféré dans la résine photosensible de l'éclairage. La résine photosensible lumineuse éteinte, exposant la feuille de cuivre pour la gravure, la résine photosensible inconnue est fixée sur la feuille, la protégeant de la gravure.

La résine photosensible est liquide ou film. La résine photosensible liquide est appliquée dans des conditions industrielles car elle est sensible au non-respect de la technologie des applications. Le film de résine photosensible est populaire auprès de la production manuelle de planches, mais elle est plus chère. Photoshamal est un matériau transparent UV avec un chemin de dessin imprimé dessus. Après exposition, la résine photosensible est manifestée et fixée comme dans le processus photochimique habituel.

Des conditions urgentes, une couche protectrice sous la forme d'un vernis ou d'une peinture peuvent être appliquées avec une manière brillante de soie ou manuellement. Les moteurs radio pour former un masque de feuille Appliquez le transfert de toner à partir d'une image imprimée sur une imprimante laser («technologie de repassage au laser»).

Sous la feuille de gravure, comprenez le processus chimique de rendu cuivre en composés solubles. La feuille non protégée se détériorera, le plus souvent, dans une solution de fer en chlore ou dans une solution d'autres produits chimiques, tels que le cuivre municipal, le persulfate d'ammonium, le chlorure de cuivre ammonian, le cuivre-sulfate d'ammoniac, à base d'anhydride de chrome. Lors de l'utilisation du fer à repasser du chlore, le processus de collecte est le suivant: FECL 3 + CU → FECL 2 + CUCL. Concentration typique de solution de 400 g / L, température jusqu'à 35 ° C. Lorsque vous utilisez le persulfate d'ammonium, le processus de grille de gravure est le suivant: (NH 4) 2 S 2 O 8 + CU → (NH 4) 2 SO 4 + CUSO 4.

Après la gravure, un dessin protecteur avec une feuille est lavé.

Méthode mécanique

La méthode de fabrication mécanique implique l'utilisation de machines de fraisage et de gravure ou d'autres outils d'élimination mécanique de la couche de feuille des zones spécifiées.

Gravure au laser

Jusqu'à récemment, la gravure au laser des panneaux de circuit imprimé était faiblement répartie en raison de bonnes propriétés réfléchissantes de cuivre à la longueur d'onde du gaz puissant le plus courant avec des lasers. En ce qui concerne les progrès dans le domaine de l'arrangement laser, le prototypage industriel sur la base des lasers a maintenant commencé à apparaître.

Métallisation des trous

Des trous de transition et de montage peuvent être percés, race mécaniquement (dans des matériaux doux de type gety-type) ou laser (transition très mince). Les trous de métallisation sont généralement effectués par une manière chimique ou mécanique.

La métallisation mécanique des trous est effectuée par des rivets spéciaux, des fils pliables ou un trou de versement avec une colle conductrice. La voie mécanique des routes en production et est donc urgente est extrêmement rare, généralement dans des solutions de pièces très fiables, des techniques spéciales à grande vitesse ou des amateurs.

Lorsque la métallisation chimique dans une billette d'une feuille d'aluminium est d'abord, les trous sont d'abord percés, puis ils sont métallisés et seulement la feuille est gravée pour obtenir un motif d'impression. La métallisation chimique des trous est un processus complexe multipartite sensible à la qualité des réactifs et au respect de la technologie. Par conséquent, dans des conditions radioamatrices, il n'est pratiquement pas appliqué. Simplifié se compose de telles étapes:

• Application sur les trous de mur diélectrique d'un substrat conducteur. Ce substrat est très mince, continuant. Il est appliqué par précipitation chimique du métal provenant de composés instables, tels que le chlorure de palladium.
• La base résultante produit des précipitations électrolytiques ou chimiques de cuivre.
• À la fin du cycle de production pour protéger un cuivre déposé plutôt par des lâches, une métropétrage chaude est appliquée ou un trou est protégé par un vernis (masque de soudure). Les trous de transition à faible qualité inachevés sont l'une des raisons les plus fréquentes de la technologie électronique.

Appuyer sur des plantes multicouches

Les frais multicouches (avec le nombre de couches de métallisation plus de 2) sont assemblés à partir de la pile de plaques minces de circuit imprimé à deux ouches à couche fabriquées par la méthode traditionnelle (à l'exception des couches extérieures de l'emballage - elles sont toujours laissées avec le feuille intacte). Ils sont collectés par le "sandwich" avec des joints spéciaux (préimprégnés). Ensuite, appuyer sur le four, le perçage et la métallisation des trous de transition sont effectués. Enfin, créez des couches externes en feuille de gravure.

Des trous de transition dans de tels frais peuvent également être apportés à l'appui. Si les trous sont fabriqués avant de pressage, vous pouvez recevoir des frais avec des trous dits sourds (lorsque le trou est uniquement dans une couche de sandwich), ce qui vous permet de sceller la mise en page.

enrobage

Couverture possible telle que:

• Laques décoratives de protection ("masque de soudure"). C'est généralement une couleur verte caractéristique.
• Étamage. Protège la surface du cuivre, augmente l'épaisseur du conducteur, facilite l'installation de composants. Il est généralement effectué par immersion dans un bain avec une brasure ou une onde de soudure.
• Revêtement de feuille galvanique Métaux inertes (dorure, palladium) et vernis conducteurs pour améliorer les propriétés de contact des connecteurs et des claviers à membrane.
• Revêtements décoratifs et d'information (marquage). Il est généralement appliqué à l'aide d'un écran de soie, moins de méthode de jet d'encre ou de laser.

Restauration mécanique

Sur une feuille de pièce, de nombreuses planches distinctes sont souvent placées. Tout le processus de traitement de la feuille d'ébauche, ils passent comme une carte et seulement à la fin, ils sont préparés pour la séparation. Si les panneaux sont rectangulaires, alors plusieurs rainures de gorge, facilitant la rupture ultérieure des planches (raclage, de l'anglais. scribe. gratter). Si les frais sont complexes, passez à travers un fraisage, laissant des ponts étroits afin que les planches ne soient pas effondrées. Pour les planches sans métallisation au lieu de fraisage, parfois foré une rangée de trous avec une petite étape. Le forage des trous de fixation (non métallisés) survient également à ce stade.

Voir aussi: GOST 23665-79 planches imprimées. Traitement de contour. Exigences relatives aux processus technologiques typiques.

Par processus typique, la branche de la pièce passe après l'installation des composants.

Installation de composants

La soudure est la principale méthode d'installation de composants sur des cartes de circuit imprimé. La soudure peut être effectuée en tant que fer à souder manuellement et en utilisant des technologies spécifiques spécialement conçues.

Vague de soudure

La méthode principale de soudure de groupe automatisée pour les composants de sortie. Avec l'aide d'activateurs mécaniques, une onde longue de brasure fondue est créée. Les frais sont effectués au-dessus de la vague de sorte que la vague soit à peine affectée la surface inférieure de la planche. Dans le même temps, les conclusions de composants de sortie prédéterminés sont mouillées et soudées au tableau. Flux est appliqué sur la planche avec un timbre spongieux.

Soudure dans les fours

La méthode principale de composants planaires de soudure de groupe. Une pâte de soudure spéciale (poudre de soudure dans un flux pâteux) est appliquée aux plaquettes de contact de la carte de circuit imprimé. Ensuite, les composants planaires sont installés. Ensuite, la carte avec les composants installés est introduite dans un four spécial, où la fuite de la pâte de soudure est activée et la poudre de soudure fond, à souder le composant.

Si cette installation des composants est effectuée des deux côtés, la carte est soumise à cette procédure deux fois - séparément pour chaque côté de l'installation. Les composants plans lourds sont installés sur les gouttelettes de fuite qui ne leur permettent pas de tomber d'une planche inversée lors de la deuxième soudure. Les composants de la lumière sont maintenus sur la carte en raison de la tension superficielle de la soudure.

Après la soudure, les frais sont traités avec des solvants afin de supprimer les résidus de flux et d'autres contaminants, ou lors de l'utilisation d'une pâte de soudure irrévoyable, prêtes à disposer de certaines conditions de fonctionnement.

Installation de composants

L'installation de composants peut être effectuée comme manuellement et sur des machines d'installateurs spéciaux. Installation automatique Réduit la probabilité d'erreur et accélère de manière significative le processus (les meilleures machines définissent plusieurs composants par seconde).

Revêtements de finition

Après avoir soudé cavalier Les composants sont recouverts de compositions protectrices: hydrophobiseurs, vernis, remèdes pour les contacts ouverts.

Technologies similaires

Les substrats des puces hybrides sont similaires à une carte de circuit imprimé en céramique, mais ils utilisent généralement d'autres techniciens:

• application Silkographique du dessin des conducteurs de la pâte métallisée avec la pâte de frittage ultérieure dans le four. La technologie permet un câblage multi-couche de conducteurs en raison de la possibilité d'appliquer une couche d'isolant sur la couche de conducteurs par les mêmes méthodes de silkographique.
• Précipitations métalliques via le pochoir.

Circuit électronique (Abréviation russe - PP, anglais - PCB) est un panneau de feuilles, où des composants microélectroniques interdépendants sont placés. Les panneaux d'impression sont utilisés dans le cadre de différentes technologies électroniques, allant des appels d'appartements simples, des récepteurs de radio domestique, des stations de radio Studio et de la complexité de radar, des systèmes informatiques. Technologiquement, la fabrication de cartes de circuit imprimé électroniques implique la création de connexions avec un matériau conducteur "film". Un tel matériau est appliqué ("imprimé") sur la plaque isolante, qui a reçu le nom - le substrat.

Les cartes de circuit imprimé électroniques ont noté le début de la manière dont la formation et le développement de composés électriques se sont développés au milieu du XIXe siècle.

Les bandes de métal (tiges) ont été utilisées à l'origine volumineuse composants électriquesmonté sur la base du bois.

Peu à peu, des bandes métalliques ont été supprimées par des conducteurs avec des borniers à vis. La base en bois a également été améliorée, métal préféré.

Environ, le prototype de la production de PP moderne a regardé. Des solutions de conception similaires ont été utilisées au milieu du XIXe siècle

La pratique consistant à appliquer compact, faible sur la taille des pièces électroniques, exigeait une solution unique pour une base de base. Et ainsi, en 1925, quelqu'un Charles Ducass (États-Unis) a découvert une telle décision.

L'ingénieur américain a proposé un moyen unique d'organiser des connexions électriques sur une plaque isolée. Il a utilisé des encres et des pochoirs électriquement conducteurs pour transférer le concept sur la plaque.

Un peu plus tard - en 1943, l'Anglais Paul Eisler a également breveté l'invention de gravure de contours conducteurs sur la feuille de cuivre. L'ingénieur a utilisé la plaque isolante stratifiée avec du matériau de feuille.

Cependant, l'utilisation active de la technologie Eisler n'a été observée que dans la période 1950-1960, lorsqu'elle a inventé et maîtrisé la production de composants microélectroniques - transistors.

La technologie de fabrication à travers des trous sur des cartes de circuit imprimé multicouches brevetées par Hazeltynne (USA) en 1961.

Ainsi, en raison de l'augmentation de la densité de pièces électroniques et de la localisation étroite des lignes de liaison, une nouvelle ère de la conception des cartes de circuit imprimé est ouverte.

Panneau de circuit électronique - fabrication

La vision généralisée du processus: Les pièces électroniques prises séparément sont distribuées sur toute la zone du substrat d'isolant. Ensuite, les composants installés sont associés à la soudure avec des chaînes de circuit.

Les "doigts" de contact les soi-disant (goupilles) sont situés dans les zones extrêmes du substrat et dépassant avec des connecteurs système.

Prototype moderne des produits XIX Century. Les changements technologiques cardinaux sont évidents. Cependant, ce n'est pas l'option la plus parfaite de la gamme de la production actuelle.

Par contact "doigts", la communication avec des cartes de circuit de périphériques est organisée ou connectant des circuits de contrôle externes. La carte de circuit imprimé électronique est calculée par une disposition d'un circuit prenant en charge une fonction ou simultanément plusieurs fonctions.

Trois types de cartes de circuit imprimé électroniques sont fabriquées:

1. Unilatéral.
2. Bilatéral.
3. Multicouche.

Les tableaux électroniques imprimés unilatéraux se distinguent par le placement de pièces uniquement d'un côté. Si les détails complets du schéma ne correspondent pas à une carte unilatérale, une option à double sens est appliquée.

Substrat de fabrication de matériaux

Le substrat utilisé traditionnellement dans la composition des cartes de circuits électroniques imprimés est généralement fabriqué à base de fibre de verre en combinaison avec une résine époxy. Le substrat est recouvert d'une feuille de cuivre un ou des deux côtés.

Les cartes de circuit imprimé électroniques, fabriquées sur la base du papier avec une résine phénolique, également recouverte de cuivre de film sont considérées comme économiquement bénéfiques pour la production. Par conséquent, plus souvent que d'autres variations sont utilisées pour équiper la technologie électronique des ménages.

Matériaux du tableau d'impression électronique: 1 - Matériau diélectrique; 2 - revêtement supérieur; 3 - le matériau des trous traversants; 4 - masque de soudure; 5 - Matériau du circuit de cycle

La liaison des liaisons est effectuée par le procédé de revêtement ou en gravant la surface de cuivre du substrat. Les pistes de cuivre sont recouvertes d'une composition d'étain pour protéger contre la corrosion. Les broches de contact sur des cartes de circuit imprimé sont recouvertes de couche d'étain, puis de nickel et sous la fin de l'or.

Exécution des opérations

Trous de forage sur la zone de travail de PP: 1 - trous sans contact entre les parties (couches); 2 - trous revêtus pour la communication de contact; 3 - Trous de liaison en cuivre

La technologie de montage en surface implique l'utilisation d'une ligne droite (en forme de j) ou d'une branche angulaire (en forme de L). En raison de telles branches, chaque pièce électronique est directement rangée avec le circuit imprimé.

L'application de pièces électroniques de pâte de pâte complexe (colle + Flux + Flux + FLUX + FLUX + SORDER) au point de contact. Holding se poursuit jusqu'à ce que la carte électronique imprimée soit démarrée au four. Il fond à la soudure et connecte les pièces de circuit.

Malgré les difficultés avec le placement de composants, la technologie d'installation de surface a un avantage important différent.

Cette technique élimine le processus de forage à long terme et l'introduction de plaquettes de liaison, comme elle est pratiquée pour la méthode obsolète des trous traversants. Cependant, les deux technologies continuent d'être actives activement.

Conception de la carte de circuit imprimé électronique

Chaque carte de circuit électronique fourni séparément (lot de cartes) est conçue pour une fonctionnalité unique. Les développeurs de cartes de circuit imprimé électroniques tournent vers des systèmes de conception et des "logiciels" spécialisés pour la mise en page du circuit sur la carte de circuit imprimé.

Structure du revêtement de photoresistive: 1 - film plastique; 2 - côté superposé; 3 - côté sensible du panneau de photorésistive

L'écart entre les pistes conductrices est généralement mesuré par des valeurs maximales de 1 mm. Calculez des trous pour ouvrir des trous pour les conducteurs de composants ou les points de contact.

Toutes ces informations sont traduites sous le format des ordinateurs contrôlant la machine de forage. De même, il est programmé automatiquement pour la fabrication de cartes de circuit imprimé électroniques.

Dès que le circuit des circuits est affiché, l'image négative du schéma (masque) est transférée dans une feuille de plastique transparente. La zone d'image négative, qui ne sont pas incluses dans l'image du circuit marqué de noir et directement le schéma reste transparent.

Production industrielle de cartes de circuit imprimé électroniques

Les technologies de la fabrication de cartes de circuit imprimé électroniques prévoient les conditions de production avec un milieu pur. Ambiance et objets locaux de production Automatics contrôlés à la présence de contaminants.

Structure de FLEXIBLE PP: 1, 8 - Film de polyimide; 2, 9 - Reliure 1; 3-binding 2; 4 - modèle; 5 - film de base en polyimide; 6 - film adhésif; 7 - Modèle

De nombreux fabricants de cartes de circuit imprimé électroniques pratiquent une production unique. Et de manière standard, la fabrication de cartes électroniques d'impression à double sens constitue traditionnellement les étapes suivantes:

Production de base

1. Fibre de verre brûlée et traversé le module technologique.
2. Il est imprégné de résine époxy (immersion, pulvérisation).
3. Fibre de verre roulé sur la machine à l'épaisseur souhaitée du substrat
4. Séchage du substrat dans les fours et une fois par gros panneaux.
5. Les panneaux sont situés dans des piles, alternant avec une feuille de cuivre et un substrat recouvert de colle.

Enfin, les piles sont placées sous la presse, où à une température de 1 70 ° C et une pression de 700 kg / mm 2, 2-2 heures sont pressées. Une résine époxy. Le durcissement, la feuille de cuivre se lie sous une presse avec un matériau de substrat.

Trous de forage et d'étain

1. Plusieurs panneaux du substrat sont pris, l'un à l'autre est empilé, rigidement fixé.
2. La pile pliée est placée dans la machine CNC, où les trous sur le motif de circuit sont percés.
3. Les trous moulés sont nettoyés en excès de matériau.
4. Les surfaces internes des trous conducteurs sont recouvertes de cuivre.
5. Les trous non conducteurs restent découverts.

Modèle de production de circuit imprimé

L'échantillon de la carte de circuit imprimé est créé au moyen d'un principe additif ou soustractif. Dans le cas d'une variante additive, le substrat est recouvert de cuivre en fonction du schéma souhaité. Dans le même temps, la partie non traitée reste en dehors du schéma.

Technologie d'obtention d'une empreinte du motif de circuit: 1 - Panneau photosompte; 2 - masque de planche de circuit électronique; Panneau latéral 3 sensible

Le processus soustractif est principalement recouvert de la surface globale du substrat. Ensuite, les sections individuelles qui ne sont pas incluses dans le diagramme sont gravées ou coupées.

Comment est un processus d'additif?

La surface de substrat follégalisée empêche la prévention. Les panneaux passent une chambre à vide. En raison du vide, la couche de matériau photorésistif positif est étroitement sertie dans toute la zone de feuille de feuille de papier d'aluminium.

Un matériau positif pour la résine photosensible est un polymère avec la capacité de solubilité sous l'émission d'ultraviolet. Les conditions de vide excluent les résidus d'air éventuels entre la feuille et la résine photosensible.

Le schéma est placé sur le dessus de la résine photosensible, après quoi les panneaux sont soumis à des effets intensives d'ultraviolet. Étant donné que le masque laisse les zones de système transparent, la résine photosensible de ces points tombe sous le rayonnement UV et se dissout.

Le masque est ensuite enlevé et les panneaux sont pollués par une solution alcaline. Ceci, un type de développeur, aide à dissoudre le photoresist irradié sur les limites de la zone du motif de diagramme. Ainsi, la feuille de cuivre reste ouverte à la surface du substrat.

Les panneaux suivants sont récoltés avec du cuivre. La feuille de cuivre agit comme une cathode dans le processus de galvanoplastie. Les zones ouvertes sont galvanisées à une épaisseur de 0,02 à 0,05 mm. Les zones restantes sous la photoresist ne sont pas galvanisées.

Les divorces de cuivre sont revêtues d'une composition de plomb supplémentaires en étain ou d'un autre revêtement protecteur. Ces actions sont empêchées par l'oxydation de cuivre et une résistance est créée à la prochaine étape de la production.

Un résumé inutile est retiré du substrat avec un solvant acide. La feuille de cuivre entre le motif du circuit et le revêtement est exposée. Comme le circuit de circuit imprimé de cuivre est protégé par une composition de plomb en étain, le conducteur n'est pas exposé à l'acide.

Fabrication industrielle de cartes de circuits électroniques