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Huit contrôles avant le dépôt chimique d'un circuit imprimé en cuivre épais

Le dépôt permet à un circuit imprimé en cuivre épais d'obtenir son épaisseur. Tout ce qui peut compromettre la couche est vérifié avant l'entrée dans le bain.

Rédaction technique Hitech Circuits

Shenzhen, Chine · Fabrication et assemblage de PCB

3 min de lecture

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Relecture technique: Chiffres de procédé vérifiés par rapport à notre fiche de capacités publiée.

Pourquoi le bain n'est pas le point de départ

Une plaque de cuivre épaisse est métallisée pour obtenir l'épaisseur voulue, et cette épaisseur est la seule propriété qui ne peut être corrigée ultérieurement. Si le panneau entre dans le bain avec un trou baveux, une surface contaminée ou une zone de métallisation mal définie, le dépôt est soit défectueux, soit irrégulier, et la plaque est mise au rebut après le dépôt du cuivre. Les contrôles ci-dessous sont peu coûteux ; la mise au rebut, elle, ne l'est pas.

Les huit contrôles

  1. Métallisation des trous. Chaque trou est inspecté avant métallisation afin de détecter les bavures de résine, les bavures, les vides et les défauts d'aspect. À un diamètre de 0,15 mm et un rapport d'aspect de 15:1, une couche d'amorçage partielle devient un cylindre partiel.

  2. État de surface. Le substrat doit être propre et exempt de résidus de résine, d'empreintes digitales et d'oxyde. La métallisation n'adhérera pas à une surface contaminée, et le défaut n'apparaîtra qu'en coupe transversale ou lors de cycles thermiques. 3. Documentation. Le numéro de panneau, la révision du dessin, le processus de fabrication et les instructions de métallisation sont vérifiés conjointement. Les panneaux à forte teneur en cuivre sont traités différemment des panneaux standard, et un lot mixte dans le bain explique pourquoi une instruction de 10 oz se transforme en un dépôt de 1 oz.

  3. Surface de métallisation par rapport à la capacité du bain. La surface du panneau est mesurée, et non estimée, et comparée à la capacité du bain à métalliser uniformément. Une surcharge d'un bain de cuivre à forte teneur en cuivre produit une couche de cuivre trop fine au centre et une couche brûlée sur les bords.

  4. Paramètres du processus. Le courant, la durée et l'agitation sont définis en fonction de la surface et de l'épaisseur cible, puis enregistrés. Plusieurs cycles sont prévus plutôt qu'un seul passage long, car la densité de courant nécessaire pour atteindre 700 µm en un seul passage endommagerait la résine.

  5. Conditions de la solution. La composition chimique de la solution est analysée et celle-ci est ajustée à son état optimal avant le traitement du premier panneau. La concentration en cuivre, l'équilibre de l'acide et des additifs peuvent varier à chaque passage important. 7. État de l'anode. La surface et la consommation de l'anode sont vérifiées. Une anode sous-dimensionnée ou passivée modifie la distribution du courant, ce qui se traduit par un gradient d'épaisseur sur le panneau.

  6. Contacts et chemin du courant. Les contacts de montage sont nettoyés et leur surface est vérifiée, la tension et le courant étant dans la plage admissible par le redresseur. Un contact résistif plaque une face du panneau fine et l'autre épaisse.

Après le bain

La vérification fait partie de la même procédure : coupes transversales de l'éprouvette pour le cuivre des parois et de la surface des trous, fluorescence X sur le panneau et contrôle de planéité par rapport à la limite de 0,7 % de courbure et de torsion. Des tests électriques et, lorsque le cuivre est assemblé, une inspection par rayons X sont effectués ensuite.

Ce procédé permet d'éviter les défauts les plus coûteux : des boursouflures qui passent à 25 °C et tombent en panne après une centaine de cycles thermiques, ou une surface plane d'une épaisseur de 15 % au centre du panneau. Aucun de ces défauts n'est visible après la pose du masque.

Les limites de processus publiées sont sur le page PCB en cuivre épais; les méthodes d'inspection sous-jacentes à ces contrôles sont décrites sur le page d'assurance qualité.

Spécifications techniques

Cuivre extérieur
jusqu'à 20 oz (environ 700 µm)
Trou fini minimum
0,15 mm mécanique · 0,1 mm laser
Rapport d'aspect
15:1
cuivre à paroi perforée
Vérifié en coupe transversale par rapport à la norme IPC-6012B

Questions fréquentes

  • Pourquoi vérifier la métallisation des trous avant le placage ?

    Le revêtement du cylindre ne peut se construire que sur la couche d'amorçage existante. Les bavures de résine, les bavures, les vides ou les défauts laissent des imperfections que le revêtement ne peut corriger, et avec une épaisseur de 0,15 mm et un rapport d'aspect de 15:1, la marge de manœuvre est très faible. Le contrôle s'effectue visuellement sur le panneau et par analyse de la section transversale sur l'éprouvette.

  • Quel est le rapport entre la surface de placage et la qualité du dépôt ?

    La densité de courant est le courant de placage divisé par la surface plaquée. Une erreur dans le calcul de cette surface peut entraîner un dépôt trop fin ou brûlé. Le cuivre épais nécessite plusieurs cycles de placage, chaque cycle étant calculé en fonction de la surface réellement plaquée, de la capacité du bain et de l'état de l'anode.

  • Comment l'épaisseur du dépôt est-elle confirmée après le bain ?

    Des échantillons de section transversale permettent de déterminer l'épaisseur du cuivre dans les parois des trous, en surface et le profil du conducteur, tandis que la fluorescence X fournit une analyse rapide de la surface du panneau. Les résultats sont comparés à la norme IPC-6012B, avec une tolérance de courbure et de torsion de 0,7 %. Un enregistrement du lot est conservé avec l'expédition.

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