VI9 Stratification des multicouches Multilayers Lamination La fabrication
VI-9 Stratification des multicouches Multilayers Lamination La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 1
Sommaire • • • Construction d ’un MC Couches internes Pré-imprégnés Couches de fermeture Empilage Pressage Équipements Contrôles Indexation finale La fabrication des circuits imprimés Outlook • • • MC construstion Internal Layers Prepregs Cap-layers Stacking Lamination Equipments Inspection Final registration VI-9 Stratification 2
Construction d ’un multicouhe Multilayer Construction Paramètres : • Symétrie • Nombre de couches • Épaisseur après pressage • Couches de fermeture - feuillard de cuivre - circuit simple face - circuit double face La fabrication des circuits imprimés Parameters : • Symmetry • Layer number • Thickness after lamination • Cap layers - copper foil - single sided board - double sided board VI-9 Stratification 3
Circuit dix couches Épaisseur 1, 6 mm Ten layers board 1, 6 mm thickness Document Isola La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 4
Circuit 4 couches, épaisseur 1, 6 mm Ten layers board, 1. 6 mm thickness Document Isola La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 5
Couches internes Internal Layers Stratifiés minces Thin laminates Caractéristiques : Specification • Épaisseur nominale • Tolérances • Construction • Contenu résineux • Nominal thickness • Thickness tolerance • Construction • Resin content • r • Waviness • Single or double treated copper foil • Ondulation • Cuivre simple ou double traitement La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 6
Constructions standards Isola ML 104 La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 7
Stabilité dimensionnelle Thermal Stability Document Isola La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 8
Stabilité dimensionnelle Thermal Stability Document Isola La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 9
Bandes de fluage Venting patterns But : Aim : • Faciliter le fluage • Make easier the resin flow • Améliorer la rigidité du panneau • Improve the board rigidity • Améliorer la répartition du cuivre • Improve the copper distribution • include locating holes • Contenir les trous de registration La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 10
Bandes de fluage Venting patterns Bande de fluage Venting pattern Marge Margin Circuits PCBs La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 11
Gamme de fabrication Flow of Operations Découpe des ébauches Gravure (directe) Test optique Panel-cutting (Direct) Etching Optical test Stabilisation Élimination résine Oxydation (noire) Stabilization Stripping Black Oxide Transfert image (+) Trous pilotes (multiline) Stabilisation Imaging(+) Locating holes Stabilization La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 12
Poinçonnage des trous de registration Punching of tooling holes Couches internes Détrompeur Internal layers Center off hole Trou de registration Tooling hole Pion de registration Dowel pins La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 13
Oxydation Oxidization • But : • Aim : Améliorer l ’adhérence entre la résine des pré-imprégnés et le cuivre des couches internes Improve adhesion between prepreg resin and internal layer copper surface • Types : • Types - Noire / brune -Black / brown oxide - Noire contrôlée -Reduced oxide - Blanche -white oxide La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 14
Oxydation noire (Procédé vertical) Black oxide (vertical process) Dégraissage acide ou alcalin Oxydation noire Clean acid or alkali Black oxide La fabrication des circuits imprimés Micro-gravure Reduction Microetch Reduction Activation Séchage Activation Dry VI-9 Stratification 15
Oxydation Blanche (Procédé horizontal) White oxide (Horizontal process) Dégraissage Protection silane Clean Silane coating Micro-gravure Séchage Microetch Dry Bain d ’étain Immersion tin La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 16
Pré-imprégnés Rôle : Prepregs Purpose : • Assure l’isolation entre couches • insulation between internal internes layers • Assemble solidement les couches internes et externes du panneau • Comble de résine les vides de cuivre sur les couches internes La fabrication des circuits imprimés • Solid assembly of internal and external layers of the board • Fill with resin spaces of etched copper on internal layers VI-9 Stratification 17
Pré-imprégnés Caractéristiques : Specification : • Tissu de verre • Épaisseur nominale • Teneur en résine • Temps de gélification • Viscosité • Réduction d ’épaisseur (presse hydraulique • Épaisseur théorique (presse autoclave) La fabrication des circuits imprimés Prepregs • Fabric type • Nominal thickness • Resin content • Gel time • Viscosity • Scaled flow (hydraulic press) • Calculated thickness (autoclave press) VI-9 Stratification 18
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Document Isola La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 20
Document Isola La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 21
Feuillard de cuivre Copper foil Rôle : Purpose : Couches de fermeture du circuit Cap layers of the board Caractéristiques : Specification : • Épaisseur /feuille support • Thickness / copper carrier • Valeur d’élongation à la rupture • Bracking elongation factor at à haute température (HTE) hight temperature (HTE) • Rugosité de la face traitée (LP) • Traitement simple ou double face La fabrication des circuits imprimés • Roughness of treated face (Low Profile) • Single or double side treatment VI-9 Stratification 22
Feuillard de cuivre Copper foil Documents Isola La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 23
Feuillard de cuivre Copper foil Documents Isola La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 24
Empilage Stacking Moule de pressage Coussin de pressage Tôle de séparation Démoulant Construction MC ML construction Realise film Separator plate Press padding Press form La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 25
Pressage flottant Mass Lamination 1 ouverture de presse Plateau de presse Press plate Empilage Stack Rivet Tôle de séparation Separator Plateau de presse Press plate La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 26
Pressage avec moule Press tool Lamination (Pin lamination) Goupilles 5 à 10 mm 5 to 10 mm pin Empilage Stack Plaque d ’acier 10 mm steel plate Tôle de séparation Separator Plaque d ’acier 10 mm steel plate Presse La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 27
Plateaux supérieur et inférieur Top / Bottom plates Caractéristiques (ex. ) Technical data (ex. ) • Acier inox X 20 Cr 13 • Stainless Steel • Dureté (Rocwel) 45 -50 [HCR] • Hardness • Conductivité thermique (20°C) 30 [W/m². °K] • Thermal Expansion Coefficient 11 [10 -6 /°K] • Rugosité Rz La fabrication des circuits imprimés 1, 5 [µm] 45 -50 [HCR] • Thermal Conductivity (20°C) 30 [W/m². °K] • Coefficient de dilatation X 20 Cr 13 11 [10 -6 /°K] • Roughness Rz VI-9 Stratification 1, 5 [µm] 28
Tôles de séparation Separator plates Caractéristiques (ex. ) Technical data (ex. ) • Qualité d ’acier 50 Cr V 4 • Steel Quality 50 Cr V 4 • Dureté (Rocwel) 38 -42 [HCR] • Hardness 38 -42 [HCR] • Conductivité thermique (20°C) • Thermal Conductivity (20°C) 42 [W/m². °K] • Coefficient de dilatation 42 [W/m². °K] • Thermal Expansion Coefficient 12 [10 -6 /°K] • Rugosité Rz La fabrication des circuits imprimés 8 [µm] 12 [10 -6 /°K] • Roughness Rz VI-9 Stratification 8 [µm] 29
Coussin de pressage Press padding • Assure une bonne répartition de la pression et un transfert correct de la chaleur • Ensure a good pressure distribution and a good heat passage • Fait de couches de papier Kraft (500 g/m²) ou d ’un produit spécialisé (cellulose) • Made of kraft paper sheets 500 g/m²) or special material (cellulose) La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 30
Film démoulant Release film • Empêche l’adhérence de trace • Prevent from adhesion of resin de résine sur les tôles de traces on separator plates séparation • ensure a good protection of cap • Assure une bonne protection copper foils des cuivres de fermeture • Chemically neutral, heat and • Matériau chimiquement pressure resistant neutre, résistant à la • Thickness 40µm température et la pression • Épaisseur 40µm La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 31
Presse hydraulique Hydraulic press Plateau Fixed plate T° Enceinte à vide Vacuum enclosure T° Plateau mobile moving plate P La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification Vérin hydraulique Hydraulic jack 32
Presse hydraulique Hydraulic press Caractéristiques : Specifications : • dimensions utiles des plateaux • Force maximum • Nombre d ’ouvertures • Hauteur d ’ouverture • Type de chauffage • Température maximale • Type de refroidissement • Pression du vide La fabrication des circuits imprimés • Usable plate sizes • Maximum force • Number of openings • Opening height • Heating sysrem • Maximum temperature • Cooling system • Vacuum pressure VI-9 Stratification 33
Presse autoclave Autoclave press Feuille plastique Plastic sheet CO 2 Chaleur Heat Vide Vacuum La fabrication des circuits imprimés Pression Pressure VI-9 Stratification 34
Paramètres de pressage Pressing parameters FR 4 Pressage sous vide Vacuum chamber press Pression (bar) Pressure(bar) Température (°C) Temperature (°C) 180 15 120 10 60 5 30 La fabrication des circuits imprimés 60 VI-9 Stratification 90 Temps (mn) Time (mn) 35
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Document Isola La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 37
Équipements • Empilage : - salle blanche - régulation de température - contrôle d ’humidité - hotte à flux laminaire - système de transfert des moules (poids) La fabrication des circuits imprimés Equipments • Stacking - clean room - temperature regulation - humidity control - hood - system for carrying the press tools VI-9 Stratification 38
Equipements • Stockage des préimprégnés : - milieu sec et froid - à l’abri de la lumière • Stabilisation, dessiccation des couches internes : -Étuve ventilée La fabrication des circuits imprimés Equipments • Prepreg storage - dry and cold place - out off light exposure • Stabilization, drying internals layers : - ventilated drying oven VI-9 Stratification 39
Contrôles • • Alignement des couches Dimensions X et Y Épaisseur Planéité - Courbure - Vrillage La fabrication des circuits imprimés Inspection • Internal layers registration • X and Y dimensions • Flatness - Bow - Twist VI-9 Stratification 40
Poinçonnage final des indexations Final locating punch Visée rayons X X ray view Calcul des barycentres Barycentres calculation Poinçonnage Punch La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification 41
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