La séquence
La fabrication suit un ordre d'opérations fixe. Une carte six couches passe par les étapes suivantes :
Préparation des données et conception pour la fabrication (DFM). Les fichiers Gerber, le fichier de perçage et l'empilement sont vérifiés, le panneau est conçu et le processus de fabrication est défini.
Impression des couches internes. Un film de résine photosensible est laminé, exposé à travers le motif et développé ; le cuivre qu'il protège est conservé.
Gravure des couches internes. Le cuivre non protégé est retiré, puis la résine photosensible est éliminée. Les circuits internes sont alors formés.
Inspection optique automatisée (AOI) et lamination. Les couches internes sont inspectées, puis empilées avec du préimprégné entre elles et pressées à chaud et sous pression jusqu'à ce que la résine s'écoule et durcisse.
Perçage. Des trous sont percés dans le stratifié : 0,15 mm mécanique minimum, 0,1 mm par laser pour les microvias. 6. Placage. Une fine couche de cuivre est déposée dans les trous (et en surface, selon le procédé) pour assurer la connexion électrique entre les couches.
Gravure et imagerie des couches externes. Les circuits externes sont formés, puis le panneau est gravé et décapé.
Masque de soudure et marquage. Le masque est appliqué, exposé et polymérisé ; le marquage est imprimé et polymérisé.
Finition de surface. Une finition HASL, ENIG, argenture ou étamée par immersion, OSP ou autre est appliquée sur le cuivre exposé.
Routage, test et contrôle. Les cartes sont séparées, testées électriquement, contrôlées et emballées.
Points de défaillance potentiels
Chaque étape présente un risque de défaillance caractéristique, la plupart étant identifiés avant même le début de la fabrication du panneau.
Alignement. Les couches doivent être parfaitement alignées. Les défauts d'alignement entre les perçages et le cuivre, ainsi qu'entre les couches, justifient la spécification et le contrôle d'un anneau de soudure. - Contrôle de la gravure. Une gravure excessive rétrécit les pistes et élargit les espaces ; une gravure insuffisante laisse du cuivre là où il ne devrait pas. La qualité des détails est cruciale.
Répartition du métallisation. La métallisation des trous est moins importante au centre qu'en périphérie d'un panneau, sauf si le courant et le motif sont correctement gérés ; une forte concentration de cuivre aggrave le problème.
Flux de résine. Un flux de préimprégné insuffisant crée des vides ; un flux excessif amincit le diélectrique et modifie l'impédance.
Épaisseur de la finition. Une finition trop fine s'oxyde lors du stockage ; une finition trop épaisse provoque des fissures ou des ponts entre les pistes fines.
Ce que le client contrôle
Trois paramètres déterminent la majeure partie du résultat : la composition (matériaux, grammage du cuivre, épaisseur du diélectrique), les caractéristiques (largeur des lignes, dimensions des trous, anneau annulaire) et la classe d'acceptation. Le reste relève du contrôle du processus de fabrication.
La fabrication d'une carte respectant les spécifications publiées (1 à 38 couches, espacement de 0,06 mm, trous mécaniques de 0,15 mm, épaisseur de 0,1 à 6,0 mm) est une opération courante. En revanche, une carte exigeant toutes ces caractéristiques simultanément est un cas particulier, et c'est précisément le rôle de l'analyse de la fabrication (DFM).
Prochaines étapes
Les limites du processus sont indiquées sur la page des capacités ; le panneau qui porte les cartes est décrit dans la note de panélisation ; les termes employés plus haut sont définis dans le glossaire de fabrication. Pour les épaisseurs extrêmes, voir les notes sur la carte mince et la carte épaisse.
