Qu’est-ce que le découpage du PCB ?
Le découpage est une étape significative dans la fabrication des cartes de circuits imprimés (PCB) multicouches. Il s’agit d’un processus d’élimination des excès de cuivre ou de résine dans les couches internes de la carte, notamment autour des trous de forage. Cela permet de relier électriquement les couches, améliorant ainsi les performances et la durabilité du PCB dans divers équipements.
Pourquoi le découpage du PCB est-il important ?
Lorsque vous percez des trous dans des PCB multicouches, des débris et de la résine peuvent obstruer l’intérieur, risquant de perturber les connexions électriques entre les couches. Le découpage élimine ces débris, permettant le passage libre de l’électricité entre les couches. Cela est crucial pour les appareils à haute performance, tels que les avions, les équipements militaires et les dispositifs médicaux.
Fonctionnement du processus de découpage du PCB
Step 1: Drilling of Vias
When you make a multilayer PCB, you have to drill holes to connect the different layers. But sometimes, resin gets in the holes and messes up the connection between the copper layers.
Step 2: Resin Removal
You have to get rid of the resin that gets on the sides of the holes when you drill them. This is important so that the copper layers inside the PCB can connect to each other and make a good electrical connection. You can clean the holes in different ways, like using chemicals or plasma. Each way has its own good and bad things, depending on how hard it is to make the PCB.
Step 3: Copper Exposure and Connectivity
After you clean the holes, the copper layers inside the holes are all ready to go. This makes it easier for the layers to connect and makes the electrical connection between them better. If you’re making a PCB that needs to be really good, like for airplanes or the military, you have to make sure the copper connects in three places.
Techniques Used in PCB Etchback
- Découpage Chimique
Le découpage chimique implique l’utilisation de solutions chimiques comme le permanganate de potassium pour dissoudre la résine et exposer les couches de cuivre. Bien que ce procédé soit efficace, il nécessite une manipulation prudente des substances chimiques dangereuses. Voici un exemple de fonctionnement du découpage chimique :
| Solution Chimique | Matériau Cible | Temps de Processus | Efficacité |
|---|---|---|---|
| Permanganate de Potassium | Taches de résine | 20-30 minutes | Élevée |
| Acide Chromique | Matériau Organique | 15-20 minutes | Moyenne |
Avantages :
- Efficace pour la production en masse.
- Convient pour les conceptions de PCB simples.
Inconvénients :
- Nécessite une manipulation prudente des produits chimiques.
- Moins précis par rapport au découpage au plasma.
- Découpage au Plasma
Le découpage au plasma est une méthode plus précise, utilisant un gaz ionisé (plasma) pour éliminer la résine sans endommager le matériau environnant. C’est idéal pour les PCB multicouches complexes avec des tolérances élevées.
| Gaz Plasma | Matériau à Découper | Niveau de Précision | Utilisations |
|---|---|---|---|
| Oxygène | Matériau Organique | Élevée | PCB Complexes |
| Fluor | Surface Cuivre | Élevée | Haute Fiabilité |
Avantages :
- Haute précision.
- Idéal pour les conceptions de PCB complexes.
Inconvénients :
- Coût plus élevé.
- Nécessite un équipement spécialisé.
Types de Découpage du PCB
Le découpage du PCB peut être divisé en deux types principaux : le découpage positif et négatif, chacun ayant ses caractéristiques uniques.
- Découpage Positif
Dans le découpage positif, les couches de cuivre sont totalement exposées sur tous les côtés du trou. Cela crée une connexion à trois points entre les couches de cuivre internes, améliorant les performances électriques et la fiabilité. Le découpage positif est parfait pour les applications à haute fiabilité, bien que la nature agressive de cette technique puisse induire des contraintes dans le PCB et engendrer des fissures dans le cuivre.
Caractéristiques Clés :
- Crée une connexion en cuivre à trois points.
- Assure un contact électrique fiable.
Idéal Pour :
- PCB à haute fiabilité (militaire, aérospatial).
- Découpage Négatif
À l’inverse, le découpage négatif éloigne les couches de cuivre du bord du trou. C’est une méthode moins agressive, souvent utilisée dans des applications moins exigeantes où le plus haut niveau de fiabilité n’est pas requis.
Caractéristiques Clés :
- Processus moins agressif.
- Performances électriques inférieures comparées au découpage positif.
Idéal Pour :
- Électronique grand public et applications à fiabilité moindre.
Comparaison entre le Découpage et l’Élimination des Taches
Le découpage et l’élimination des taches visent tous deux à nettoyer les trous des PCB, mais ils diffèrent dans leurs méthodes respectives pour atteindre cet objectif.
| Processus | Méthode | Objectif | Application |
|---|---|---|---|
| Découpage | Chimique ou Plasma | Élimine la résine et expose le cuivre | PCB à haute fiabilité |
| Élimination des Taches | Chimique (Permanganate) | Élimine uniquement les taches, sans exposer le cuivre | Applications moins critiques |
Le découpage est une étape essentielle dans la fabrication des PCB multicouches, particulièrement pour les secteurs à haute fiabilité tels que l’aéronautique, la défense et les dispositifs médicaux. Que vous utilisiez le découpage chimique ou au plasma, il assure des connexions électriques propres et solides entre les couches, garantissant ainsi de meilleures performances et une fiabilité accrue.
