Explication de la fabrication des couches internes : La base de la fabrication des PCB

La fabrication de la couche intérieure est la première étape, la plus critique dans la fabrication de circuits imprimés multicouches.
Une fois les couches internes laminées, tout défaut devient permanent et extrêmement difficile, voire impossible, à réparer.

Du point de vue du fabricant, la qualité de la couche interne est directement déterminante :

• Performance électrique
• Précision de l'alignement d'une couche à l'autre
• Rendement global
• Fiabilité à long terme

Cet article explique comment les couches internes sont fabriquéesLes fabricants d'équipements de télécommunications, les problèmes qu'ils peuvent rencontrer et la manière dont ils peuvent les résoudre sont autant d'éléments essentiels à la réussite du projet. TOPFAST contrôler ce processus afin de garantir une production stable et de haute qualité de PCB.

Qu'est-ce que la fabrication de couches internes ?

La fabrication de la couche interne est le processus qui consiste à créer des circuits sur les couches internes de cuivre d'un circuit imprimé multicouche avant le laminage.

Chaque couche intérieure contient

• Traces de signaux
• Plans d'alimentation
• Plans au sol

Une fois fabriquées, ces couches sont empilées et collées ensemble, formant la structure électrique centrale du circuit imprimé.

Matériaux utilisés dans la fabrication de la couche interne

Stratifié Copper-Clad

Les couches internes commencent par un stratifié recouvert de cuivre composé de.. :

• Un substrat époxy renforcé de fibres de verre (généralement FR-4)
• Feuille de cuivre collée sur une ou deux faces

L'épaisseur du cuivre est typiquement :

• 0,5 oz
• 1 oz
• 2 oz (moins courant pour les couches de signaux internes)

L'épaisseur de cuivre standard améliore la stabilité du processus et le contrôle des coûts.

Processus de fabrication de la couche interne étape par étape

Étape 1 - Préparation de la surface

Avant l'imagerie, la surface du cuivre doit être nettoyée et traitée :

• Éliminer l'oxydation
• Améliorer l'adhérence de la résine photosensible

Une mauvaise préparation de la surface peut en être la cause :

• Tracer les défauts de définition
• Incohérence de la gravure

Étape 2 - Revêtement de résine photosensible

Une résine photosensible en film sec est laminée sur la surface du cuivre.

Principales considérations :

• Epaisseur uniforme
• Pression de laminage adéquate
• Conditions de la salle blanche

Cette résine photosensible définit les zones de cuivre qui resteront après la gravure.

Étape 3 - Exposition aux UV (imagerie)

Le schéma du circuit est transféré sur la résine photosensible à l'aide d'une pince :

• Phototools
• Exposition à la lumière UV

La précision à ce stade affecte :

• Largeur et espacement de la trace
• Enregistrement entre les couches

Chez TOPFAST, la précision de l'imagerie est étroitement contrôlée afin de soutenir dessins à traits fins tout en maintenant le rendement.

Étape 4 - Développement

Après l'exposition, le carton est développé pour :

• Enlever la résine photosensible non exposée
• Révéler les zones de cuivre à décaper

Un développement incomplet peut être à l'origine de.. :

• Résidus de résine photosensible
• Défauts de gravure plus tard

Étape 5 - Gravure à l'eau-forte

La gravure chimique élimine le cuivre indésirable et laisse le schéma de circuit désiré.

Principaux défis :

• Contrôle de la vitesse de gravure
• Prévenir la sous-cotation
• Maintien de la géométrie de la trace

Au fur et à mesure que la largeur de la trace diminue, la gravure devient plus difficile et plus sensible au rendement.

Étape 6 - Décapage de la résine photosensible

Après la gravure, la résine photosensible restante est enlevée, exposant les traces de cuivre finies.

À ce stade, le schéma du circuit de la couche interne est terminé.

Défauts courants de la couche interne et leur impact

Surgravure et sous-gravure

• La surimpression réduit la largeur de la trace
• La sous-mordançage laisse des résidus de cuivre

Les deux peuvent être à l'origine de.. :

• Écart d'impédance
• Court-circuit ou ouvert

Variation de la largeur de ligne

Causé par :

• Désalignement de l'image
• Instabilité de la gravure

La variation de la largeur de la ligne affecte :

• Intégrité du signal
• Performances à grande vitesse

Shorts et ouvertures

Ces défauts sont particulièrement critiques parce que

• Ils peuvent ne pas être réparables après laminage.
• Ils peuvent entraîner une défaillance totale de la carte de circuit imprimé

Couche intérieure AOI (Inspection optique automatisée)

Pourquoi AOI Est essentiel

Avant le laminage, les couches internes sont inspectées à l'aide de l'AOI afin de détecter.. :

• Short
• Ouvertures
• Cuivre manquant
• Excès de cuivre

Cette étape permet d'éviter que des couches internes défectueuses ne soient introduites dans le laminage.

Le point de vue du fabricant

Chez TOPFAST, l'AOI de la couche interne est traitée comme une porte de protection du rendementL'étape de la fabrication des circuits imprimés n'est pas facultative, en particulier pour les circuits imprimés à nombre de couches élevé ou les circuits imprimés à lignes fines.

Comment la qualité des couches internes affecte les performances des circuits imprimés finaux

Les défauts de la couche interne peuvent entraîner :

• Perte de signal
• Diaphonie
• Problèmes d'intégrité de l'alimentation
• Fiabilité réduite sous contrainte thermique

Pour les conceptions à haute vitesse et à haute densité, la précision de la couche interne est souvent plus important que l'aspect de la couche extérieure.

Facteurs de conception qui influencent la fabricabilité de la couche interne

Du point de vue de la fabrication, le coût et le rendement s'améliorent lorsque les concepteurs :

• Éviter les traces ultrafines inutiles
• Maintenir des largeurs de trace cohérentes
• Utiliser les piles recommandées par le fabricant
• Répartition équilibrée du cuivre entre les couches

Une communication précoce entre la conception et la fabrication réduit les risques liés à la couche interne.

Comment TOPFAST contrôle la qualité de la fabrication des couches internes

TOPFAST applique à la fabrication de la couche interne une approche qui privilégie la fabrication en premier lieu :

• Utilisation de paramètres d'imagerie et de gravure normalisés
• Application de l'inspection AOI avant le laminage
• Contrôle de la variation du facteur de gravure et de la largeur de la ligne
• Fournir des informations précoces DFM retour d'information sur la conception des couches internes

L'objectif est de un rendement stable, des performances prévisibles et une production évolutive.

Considérations relatives au coût de la fabrication des couches internes

Le coût de la couche intérieure augmente avec :

• Nombre de couches plus élevé
• Tracé et espacement plus fins
• Tolérances d'impédance étroites
• Matériaux avancés

L'optimisation de la conception de la couche interne est l'une des les moyens les plus efficaces de réduire le coût total des circuits imprimés sans sacrifier la qualité.

Conclusion

La fabrication des couches internes constitue la base de tout circuit imprimé multicouche.
Une fois laminée, la qualité de la couche intérieure ne peut être corrigée ; elle ne peut qu'être acceptée ou rejetée.

En comprenant comment les couches internes sont fabriquées, les concepteurs et les acheteurs peuvent.. :

• Améliorer la fabricabilité
• Augmenter le rendement
• Réduire les coûts
• Améliorer la fiabilité à long terme

Avec des processus contrôlés et une implication précoce de la DFM, TOPFAST garantit la qualité de la couche interne, ce qui permet une fabrication fiable et performante des circuits imprimés..

Lire aussi： Processus de fabrication des PCB étape par étape

Processus de fabrication de la couche interne FAQ