Comment le fabricant de circuits imprimés double face peut-il améliorer la fiabilité des circuits imprimés?

Caractéristiques dominantes des cartes de circuits imprimés double face

Rôle du fabricant de circuits imprimés double face dans l'électronique

Les cartes de circuits imprimés double face sont les cartes qui se  composent d'une boule de PCB  revêtue d'une couche de feuille de cuivre des deux côtés. Ce type de carte est beaucoup plus difficile pour les fabricant de circuits imprimés double face  pour une carte simple face.

Mais cela permet d'augmenter la densité de l'installation des composants électroniques, ainsi que de tracer les conducteurs sans utiliser de cavaliers. De plus, une carte de circuit imprimé double face permet l'  installation de composants sur deux côtés. 

Tout cela contribue à réduire la longueur des conducteurs et les dimensions hors tout du futur produit.

La création de circuits imprimés double face

La création d'une carte de circuit imprimé double face est réalisée dans des programmes de CAO qui aident l'ingénieur à effectuer le câblage des conducteurs le plus efficacement possible, à vérifier tous les espaces nécessaires, à graver les trous et les rainures de montage. Créez la documentation de conception pour l'assemblage futur de la carte.

La carte de circuit imprimé double face par rapport à une seule couche a  plus d'espace pour les éléments radio . Par conséquent, lors de la transition de la couche conductrice supérieure à la couche inférieure, il est nécessaire d'effectuer une communication électrique. Pour cela, le fabricant de circuits imprimés double face  utilise métallisé.

Les principaux avantages de la carte PCB double face sont:

• dimensions hors tout réduites de la carte et de l'appareil dans son ensemble;
• fiabilité des éléments de sortie de soudage;
• la possibilité de souder des composants SMD des deux côtés;
• la possibilité de dupliquer les pistes de puissance;
• absence de séparation des couches lors d'un chauffage prolongé.

Aujourd'hui, les circuits imprimés double face sont leaders sur le marché commun, car ils présentent un certain nombre d'avantages qui couvrent complètement le coût accru de leur fabrication.

 

 «L'une des principales contributions à l'heure actuelle est d'améliorer la fiabilité des performances des circuits imprimés. En effet, les cartes de circuits imprimés sont utilisées dans presque tous les secteurs de l’économie nationale et leur besoin ne cesse de croître. »

De plus, dépasser le rythme de développement de la microélectronique nécessite une augmentation continue de leur niveau technique. Il est déterminé par une augmentation de la densité d'installation des produits électroniques, des exigences accrues en matière de fiabilité et une augmentation de la fréquence de répétition des impulsions. La garantie de ces exigences dépend des progrès de la conception et du développement de fabricant de circuits imprimés double face .

Qu'est-ce que la carte PCB double face?

 

Les cartes de circuits imprimés double face  (DPP) ont un motif conducteur des deux côtés de la base diélectrique. La connexion électrique des couches du circuit imprimé est réalisée à l'aide de trous de placage.

De même, les PCb double face ont une densité d'installation accrue et des connexions fiables. Ils sont utilisés dans la technologie de mesure, les systèmes de contrôle et la régulation automatique. L'emplacement des éléments de câblage imprimés sur une base métallique vous permet de résoudre le problème de la dissipation thermique dans les équipements de transmission haute intensité et radio.

Quelle est la différence entre les circuits imprimés simple et double face?

 

Cartes de circuits imprimés à

Single-sided circuit boards are very cheap to manufacture. The few work steps allow production in rush service in a few hours. By choosing materials such as CEM 1, the price can be reduced even further. Single-sided printed circuit boards are mainly used for mass products, simple circuits or currently in connection with an ALU core (for heat dissipation) in the LED area.

Fabrication de circuits imprimés double face

Le processus de fabrication des  double face , ainsi que des cartes à simple face, fait partie d'un processus plus général de fabrication de cartes de circuits imprimés. Cependant, pour la fabrication de double face , de nombreuses opérations ne sont pas utilisées, elles sont technologiquement beaucoup plus faciles à fabriquer, ce qui affecte favorablement le temps et le prix de production.

Dans le même temps, les normes de conception élevées du fabricant de circuits imprimés double face «conducteur / écart», permettent l'utilisation de telles cartes pour la fabrication d'une large gamme de produits modernes, elles conviennent tout à fait à une installation dans des trous et à un montage en surface .

Production de cartes de circuits imprimés à deux couches selon la méthode positive combinée (méthode semi-additive)

:

Perçage de pièce PCB double face

Le point initial de la production de circuits imprimés monocouche et double couche est le forage de. De plus, avec les cartes de circuits imprimés multicouches, tout est plus complexe.

Lors de la conception d'une  carte de circuit imprimé double face,  il est nécessaire pour le fabricant de circuits imprimés double face  de se rappeler que lors de l'installation et du soudage des composants sur la carte, aux endroits des contacts où les conducteurs (pistes) conviennent sur le trou de montage des deux côtés , le contact du composant doit être soudé de manière fiable aux pistes des deux côtés.

 

Cette condition peut également être remplie si le trou est métallisé. Chez nous, la métallisation des trous des  cartes de circuits imprimés  semble impossible.

Par conséquent, dans l'environnement radio amateur, les trous des  cartes de circuits imprimés  sont réalisés de la manière habituelle (par perçage) sans métalliser les parois, mais lors du montage des pièces sur la carte, leur sortie, si nécessaire, est soudée à la carte. conducteurs des deux côtés.

Comment le fabricant de circuits imprimés double face organise-t-il un test électrique?

La création de systèmes de contrôle automatisés pour les circuits imprimés dépend des tâches qui sont censées être résolues avec leur aide. De plus, les critères de rejet peuvent être multiples dans leur profondeur. Mais fondamentalement, le fabricant de circuits imprimés double facedivise en trois catégories:

• conformité ou incohérence des connexions de montage à un circuit électrique donné (contrôle fonctionnel);
• respect ou non-respect des paramètres d'installation avec les normes établies pour eux (contrôle paramétrique);
• fiabilité suffisante ou insuffisante des circuits imprimés (contrôle de diagnostic).

 

Il convient de garder à l'esprit que l'inspection visuelle en apparence a les propriétés du contrôle diagnostique, car elle vous permet de détecter les défauts de la base, l'affaiblissement des conducteurs, les fissures annulaires dans les trous et autres, ce qui est souvent difficile à détecter par contrôle électrique. .

 

Inconvénients du contrôle visuel: la subjectivité de la perception d'une personne de certains signes externes de défauts, la plus grande probabilité d'erreurs et d'omissions de défauts, l'inaccessibilité d'observer les composés dans les structures du MPP - ont conduit à l'introduction de contrôles automatiques.

Principes de contact avec des cartes testées

   Le test électrique des circuits imprimés est une étape de production importante et comprend deux types de tests:

§  test d'intégrité;

§  test de désunion.

   Ces tests vous permettent de tester les circuits imprimés pour un circuit ouvert, un court-circuit et une topologie correcte.

Quelles sont les caractéristiques dominantes des circuits imprimés double face?

 

Les cartes de circuits imprimés double face ont un motif conducteur des deux côtés.

La connexion électrique se fait via des trous métalliques.

Les principales caractéristiques de montage des cartes de circuits imprimés à deux couches:

• le nombre de microcircuits montés, de connecteurs amovibles, de résistances, de condensateurs, etc.
• En outre, le nombre de conclusions combinées de composants électroniques et électriques;
• empreinte de la puce;
• le pas des plages de contact pour la fixation des broches de microcircuit;
• type de montage des conducteurs de composants (montage en surface, montage dans des trous);
• Simultanément, placement de plages de contact pour l'installation de conducteurs de réparation;
• placement et forme de marques de référence spéciales pour la combinaison automatisée de broches et de plots de microcircuit;
• placer les composants sur un ou les deux côtés.

Les principales caractéristiques structurelles des cartes de circuits imprimés à deux couches

• la taille du champ de travail de la carte;
• épaisseur du panneau;
• la quantité de mauvais repérage mutuel des couches;
• parcourir les vias;
• taille des vias traversants;
• dimensions des conducteurs et des espaces;
• l'épaisseur des conducteurs;
• la topologie des conducteurs et des transitions intercouches;
• topologie du plot de contact;
• le matériau des conducteurs;
• matériel d'isolation;
• forme de plages de contact pour le montage en surface de composants;
• le rapport de l'épaisseur de la planche au diamètre du trou traversant;
• niveau de difficulté.

Le fabricant de  circuits imprimés double face utilise des cartes de circuits imprimés double face pour une large gamme de produits modernes d'appareils électroménagers, d'instrumentation et à des fins spéciales. Une telle distribution large s'explique par des coûts de main-d'œuvre moindres dans la conception et la disposition des cartes de circuits imprimés et une technologie de fabrication plus simple par rapport aux cartes de circuits imprimés multicouches.

Que sont les panneaux métallisés?

Les panneaux métallisés, quant à eux, sont des éléments dont les trous de connexion des couches sont métallisés, c'est-à-dire recouverts d'une fine couche de feuille pour augmenter la résistance sans perte de qualité de transfert de données.

Dans le même temps, la compacité de la disposition des éléments sur la carte est maintenue. Par conséquent, à l'heure actuelle, dans la production de dispositifs et de mécanismes électroniques simples, on utilise des panneaux métallisés double face.

Conceptions de circuits imprimés double face

Le fabricant réalise la conception de toutes les cartes de circuits imprimés en utilisant des programmes spéciaux en conformité avec les normes et règles existantes. De plus, la conception de cet élément doit être effectuée en stricte conformité avec les GOST, tandis que toute carte de circuit imprimé est conçue selon le schéma ci-dessous:

1. Phase préparatoire

Cette étape commence par le transfert du schéma graphique vers la base de données du système de conception assistée par ordinateur. Ensuite, l'emplacement et les diagrammes de tous les composants sont introduits et, dans la plupart des cas, des bibliothèques prêtes à l'emploi sont utilisées, car la plupart des composants sont standard.

Et à la fin de cette étape, les caractéristiques nécessaires du futur élément sont précisées: matériau, nombre de couches, tailles de trous, etc.

• Construction

Tout d'abord, tous les éléments de la carte sont dessinés à la fois individuellement et dans le cadre d'un schéma unique avec toutes les connexions et transitions. À ce stade, le concepteur essaie de placer tous les éléments d'un côté, sinon la production de la planche augmente considérablement son prix. Et la dernière étape (la plus importante) est de dessiner toutes les pistes et de vérifier leurs performances. Ces actions sont généralement effectuées plusieurs dizaines de fois jusqu'à ce que la précision maximale possible soit atteinte.

• Documentation

C'est-à-dire enregistrer le fichier dans un format approprié et compiler une note de couverture dans laquelle tous les paramètres du circuit sont indiqués.

Fabrication de circuits imprimés double face

Un fabricant de circuits imprimés double face:

• additif
• soustractif

Dans le premier cas, le motif de feuille est appliqué chimiquement sur la planche, dans le second - au contraire, dans un premier temps, la surface est recouverte d'une couche de feuille, puis les endroits inutiles en sont supprimés. Actuellement, seule la deuxième méthode est utilisée, car en l'utilisant, vous pouvez obtenir une précision maximale de l'image.

Le processus de production de circuits imprimés de tout type se compose de plusieurs étapes:

1. Production de pièces.
2. Préparation de la pièce en la dégraissant et en nettoyant la surface pour éliminer tous les types de débris et de graisse de la surface pour obtenir une qualité maximale du futur revêtement.
3. Protéger la pièce.

Cette étape est la plus importante pour les fabricant de circuits imprimés double face  car la qualité et la durabilité de la future carte en dépendent. De plus, cela peut être fait manuellement ou à l'aide d'une imprimante laser spéciale. La première méthode ne convient que pour une petite quantité de travail car ce processus prend assez de temps.

Lors de l'application de la deuxième méthode, une précision maximale est obtenue en un minimum de temps, par conséquent, elle est exclusivement utilisée à l'échelle industrielle.

1. Élimination de l'excès de cuivre et du revêtement protecteur de la pièce.
2. Perçage de trous et traitement de la pièce pour obtenir les propriétés électriques nécessaires.

La création de motifs chimiques, mécaniques ou laser est possible

1. Installation et fixation de tous les composants.
2. Vérification de la santé de l'article.

La dernière étape est assez importante pour un fabricant de circuits imprimés double face  car il est nécessaire de vérifier toutes les caractéristiques de l'élément fini. En effet, après en avoir manqué au moins un, l'appareil final ne fonctionnera pas correctement. Le contrôle a lieu à l'aide d'un support avec une caméra en plusieurs étapes:

1. Vérification du motif et de l'emplacement des trous.
2. Contrôle de la quantité et de l'exactitude de l'application de la pâte à braser.
3. Disposition correcte des éléments sur le plateau.
4. Contrôle de la qualité du soudage.

Façons de réduire le coût de la fabrication de circuits imprimés double face

La production automatisée moderne permet de minimiser le coût de fabrication des MPP, grâce au fabricant de circuits imprimés double face et  aux méthodes suivantes:

 

• Une exception à un projet trop complexe. Il est prévu d'éviter un grand nombre de couches et de conducteurs.
• L'utilisation déraisonnable d'un grand nombre de plusieurs types de trous borgnes et cachés n'est pas autorisée.
• Une structure avec des cœurs internes est utilisée (si vous utilisez des cœurs externes, le nombre de couches augmente, ce qui signifie que le coût augmente).
• La structure combinée n'est utilisée que lorsque cela est nécessaire.

Quelle devrait être la distance optimale entre les éléments du circuit imprimé?

Bien sûr, pour le fabricant de circuits imprimés double face , il n'y a pas de distance maximale recommandée entre les composants sur la carte de circuit imprimé - plus il y en a, mieux c'est. Cependant, certains projets nécessitent le placement de composants le plus dense possible sur la carte de circuit imprimé, il faut donc souvent trouver un compromis.

Comment les composants doivent-ils être placés sur un circuit imprimé double face pour le montage?

Lors de l'utilisation de technologies de soudage à la vague ou de brasage flash dans les fours à convection SMD, les composants doivent être orientés dans la même direction, si possible. Pour les cartes dans lesquelles l'un des côtés doit être soudé par une vague de soudure, l'orientation préférée des composants

Dans quelle grille les composants doivent-ils être placés sur la carte PCB double face?

Pour les projets utilisant des composants de montage de sortie traditionnels, le fabricant de circuits  une grille de 2,54 mm (100 mils). Pour un placement plus dense, lors de l'utilisation d'un montage en surface, la grille de placement peut être réduite à 1,27 mm (50 mil) ou même 0,63 mm (25 mil). L'utilisation d'un maillage plus fin est souvent injustifiée.

Quel montage sur circuit imprimé est le meilleur: double face ou simple face?

Il est nécessaire de faire la distinction entre le montage bilatéral des composants sur une carte de circuit imprimé et unidirectionnel. Le fabricant de doit essayer de placer tous les composants sur un côté (le côté «principal») de la carte de circuits imprimés. Sinon, cela entraînera une augmentation du coût de montage des cartes de circuits imprimés.

Que sont les marques fiduciaires et à quoi servent-elles?

Le fabricant de utilise ces panneaux comme un système de coordonnées autonome, disponible sur chaque carte de circuit imprimé. Et nécessaire pour l'équipement à toutes les étapes de la production de circuits imprimés et de l'installation ultérieure. De même, ils permettent à l'équipement de corriger les erreurs de mesure des coordonnées de courant qui s'accumulent lors de leur installation.

Il existe deux types de panneaux: général et local

- Des marques de référence communes sont utilisées pour l'ensemble de la carte de circuit imprimé ou dans le cas où plusieurs cartes de circuit imprimé sont combinées dans un panneau.

- Les marques de référence locales sont utilisées pour lier un composant spécifique (généralement avec un grand nombre de broches et un petit pas entre elles).

Comment diriger les conducteurs vers les plages de contact pour une soudure de bonne qualité des cartes de circuits imprimés double face?

Des conducteurs larges adaptés aux plots de contact peuvent interférer avec une bonne soudure des éléments. Puisque la chaleur «quittera» le site le long du large conducteur. En conséquence, la soudure se révélera «froide». Par conséquent, les fabricant de circuits imprimés double face  utilisent souvent des conducteurs étroits, connectant directement le plot de contact et un large conducteur.

Quelle devrait être la disposition mutuelle des vias et des pastilles pour assurer une soudure de bonne qualité des éléments sur une carte PCB double face?

Le placement trop proche des plages de contact et des traversées empêche la chaleur et la soudure de quitter la plage de contact. Dans ce cas, les mêmes recommandations sont valables pour les conducteurs larges.

Conclusion

Actuellement, ce sont les cartes de circuits imprimés double face  qui sont les plus populaires. Ils sont capables non seulement de connecter tous les composants et de fournir une transmission de signal de haute qualité. Mais aussi, pour créer l'appareil le plus compact.

Et grâce aux fabricant de circuits imprimés double face . Le coût de ces panneaux n'est pas beaucoup plus élevé que celui des éléments simples à une ou deux couches. Il n'y a pas d'alternative appropriée aux cartes de circuits imprimés. Ils ont donc remplacé les connexions de câbles dans l'instrumentation tout en créant des conditions idéales pour les clients et les artistes.

Contrairement aux cartes monocouche et multicouche, les cartes à circuit imprimé double face ouvrent beaucoup plus de possibilités de conception. Par conséquent, ils sont activement utilisés dans la conception d'appareils électriques complexes.