Fabrication de circuits imprimés : le processus et son efficacité

Les circuits imprimés, ou PCB, sont à la base de la plupart des appareils électroniques et sont réalisés grâce au processus de fabrication des PCB. Ils sont fabriqués en superposant de fines feuilles de cuivre sur un substrat non conducteur, puis en éliminant par gravure l'excès de cuivre pour créer le schéma de circuit souhaité.

Les PCB peuvent être très simples, avec seulement quelques traces de cuivre, ou extrêmement complexes, avec plusieurs couches de circuits interconnectés, formant effectivement un maillage en 3D. Le processus de fabrication doit être soigneusement contrôlé afin de garantir que le PCB fini réponde aux spécifications souhaitées, sans contact manquant ou intermittent.

Plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour créer le schéma du circuit sur une carte de circuit imprimé. Le choix de la méthode dépend de la complexité du motif souhaité. Les principales méthodes courantes, également utilisées dans les deux vidéos ci-dessous, pour créer des motifs de circuit sur les circuits imprimés sont la photolithographie et la gravure.

Étapes de fabrication des PCB

• Photolithographie est un processus qui consiste à utiliser la lumière pour créer le motif de circuit souhaité sur le circuit imprimé. Cette première étape du processus de fabrication des circuits imprimés commence par l'application d'une résine photosensible sur la surface du circuit imprimé, qui est ensuite exposée de manière sélective à la lumière ultraviolette à travers un masque qui contient le motif de circuit souhaité. L'exposition durcit le matériau photosensible dans les zones correspondant au dessin du circuit, tandis que les zones non exposées restent souples et sont ensuite enlevées pendant la phase de développement. Cela laisse un motif détaillé du circuit sur la carte, ce qui permet de graver le matériau sous-jacent pour créer des voies conductrices. La photolithographie permet une précision et une répétabilité élevées, ce qui rend possible la production de circuits complexes et denses qui sont essentiels pour les appareils électroniques modernes.
• Gravure : l'étape suivante consiste à graver le cuivre exposé pour créer le motif de circuit souhaité. Il existe de nombreux produits chimiques de gravure différents qui peuvent être utilisés, en fonction du type de cuivre utilisé et des résultats souhaités. Une fois la solution de gravure appliquée, elle réagit avec le cuivre exposé, l'érodant efficacement tandis que les zones protégées restent intactes. Cette méthode permet de créer des circuits complexes de manière précise et efficace, ce qui en fait une étape essentielle dans la fabrication des appareils électroniques. Des techniques et des équipements de gravure avancés ont été développés au fil du temps pour améliorer la précision et réduire l'impact sur l'environnement, améliorant ainsi les capacités et la durabilité de la production de circuits imprimés. Une fois la gravure terminée, la résine photosensible restante est enlevée, laissant derrière elle le schéma de circuit souhaité sur le circuit imprimé.
• L'étape suivante est l'aapplication du masque de soudureLe masque de soudure est une couche protectrice qui isole les traces de cuivre et empêche les ponts de soudure lors de la mise en place des composants. Cette opération s'effectue généralement par le biais d'un processus appelé application de masque de soudure, au cours duquel un film liquide photo-imageable est appliqué, puis durci à l'aide d'une lumière UV.
• Suivant, le processus de sérigraphie est utilisé pour imprimer les identifiants des composants, les logos ou d'autres marquages nécessaires sur la carte. Ensuite, les cartes sont soumises à un processus de finition de surface, tel que le nivellement de la soudure à l'air chaud (HASL), la dorure par immersion ou d'autres méthodes, afin de préparer les plaquettes de cuivre à la soudure en améliorant leur soudabilité et en les protégeant de l'oxydation.
• Forage Le perçage est une autre étape critique de la fabrication des PCB, où des trous précis sont créés pour les fils des composants et les vias, souvent à l'aide de machines commandées par ordinateur pour garantir la précision. Une fois le perçage terminé, les cartes peuvent être soumises à une métallisation pour recouvrir les trous percés de cuivre, créant ainsi des connexions électriques entre les différentes couches.
• Enfin, essais électriques garantit que le circuit imprimé fonctionne comme prévu en vérifiant l'absence de courts-circuits, d'ouvertures et d'autres défauts. Chacun de ces processus est essentiel à la production d'un circuit imprimé fiable et de haute qualité, prêt à être assemblé.

Ces étapes sont présentées de manière beaucoup plus détaillée et expliquées dans les deux usines de fabrication de circuits imprimés ci-après, de la prise de commande au contrôle et à l'emballage, ce qui permet d'atteindre les impressionnants KPI suivants

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Sur PCBway:

[embedyt] https://www.youtube.com/watch?v=24ehoo6RX8w[/embedyt]

Et ensuite, comment son principal concurrent le fait, JLCPCB

[embedyt] https://www.youtube.com/watch?v=ljOoGyCso8s[/embedyt]

Pour plus de détails sur le vocabulaire électronique, les types de circuits imprimés et l'empreinte des composants, reportez-vous à la référence détaillée sur les circuits imprimés et l'électronique Post ou Wikipedia. Fabrication de circuits imprimés page.

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