Conditions techniques de livraison (TLB), recommandations et règles de conception des circuits imprimés
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Conditions techniques de livraison (TLB)
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Conditions techniques de livraison (TLB)
Présentation de l’hôtel
1. Produits
Notre gamme de produits comprend des circuits imprimés simple face, des circuits imprimés double face et des circuits imprimés traversants, des multicouches jusqu'à 24 couches ainsi que des circuits imprimés semi-flexibles, du prototype aux (grandes) séries. Nos processus sont conçus pour garantir la plus haute qualité et fiabilité. PRECOPLAT est votre fabricant de circuits imprimés compétent en Allemagne.
Pour les moyennes et grandes séries jusqu'à 25 m² par commande, nous proposons un service express qui peut être mis en œuvre de la manière suivante :
| Type | El | Ø Délai de traitement |
|---|---|---|
| LP standard* simple et double face | Jour 3 | ~ 12 jours |
| Multicouche standard* | Jour 4 | ~ 15 jours |
Notre service commence par le support technique et se poursuit par l'intégration dans la gestion de la chaîne d'approvisionnement de nos clients. Nous prenons en compte chaque spécification unique et chaque exigence individuelle.
2. Date
Nos collaborateurs CAM assurent la mise en œuvre de vos layouts jusqu'au circuit imprimé fini.
Si vous ne parvenez pas à générer les fichiers dans les formats décrits, veuillez contacter notre équipe commerciale.
Vous pouvez nous envoyer vos données de production dans les formats suivants :
2.1. Données de mise en page
- Gerber 274x étendu (standard)
- Gerbère 274
- Aigle
- Autodesk Fusion 360
- ODB++
2.2. Données de perçage et de fraisage
- Excellon (standard)
- Lime de perçage au format Sieb & Meyer 3000
Les dessins mécaniques peuvent également être soumis au format HPGL ou DXF.
3. Vérification des règles de conception
Toutes les données qui nous sont fournies sont vérifiées quant à leur fabricabilité à l'aide d'une vérification standard des règles de conception (Design Rule Check) conforme à la norme IPC-2211, ainsi que des fonctions DFM (Design for Manufacturing) spécifiques au client. Nous traitons les vias et leurs méthodes de protection/fermeture conformément à la norme IPC-4761. Un aperçu de nos procédés (mise en place, bouchage, remplissage et fermeture) est disponible au chapitre 10.
Des services supplémentaires (par exemple, contrôle d'impédance, modifications de la disposition/des données, rétro-ingénierie) sont fournis sur demande et seulement après une mise en service séparée.
3.1. HDI/Micro-vias
Nous fabriquons Cartes de circuits imprimés non peuplées conformes à la norme IPC-6012 (y compris l'addendum - Spatial et Militaire/Médical (sur demande)), classe 2 ou classe 3. Les tests d'acceptation sont effectués conformément à la norme IPC-A-600, classe 2 ou classe 3.
De plus, nous prenons en charge les normes/spécifications suivantes sur demande :
- Vernis protecteur pour soudure (matériau/qualification) : IPC-SM-840
- Surface finale (ENIG) : CIB-4552
- Principes de base de la conception (agencement client) : CIB-2221
- Par types de protection (remplissage et bouchage) : CIB-4761
- Conception HDI/Micro-Vias (Configuration client) : CIB-2226
- PERFAG (Spécifications européennes relatives aux accords d'approvisionnement et aux niveaux de qualité)
- PERFAG 1 – unilatéral
- PERFAG 2 – double face
- PERFAG 3 – Multicouche
- Applications ferroviaires : Pour les systèmes de matériaux appropriés, des rapports d'essais peuvent être obtenus conformément à EN 45545-2 être mis à disposition.
- À moitié flexible (FR4 aminci, « flexible à installer ») : Fabriqué comme une carte de circuit imprimé rigide selon IPC-6012 ; inspecté selon IPC-A-600 ; n'est pas un produit IPC-6013.
Révision valable à la date de confirmation de la commande.
3.2. Services d'ingénierie optionnels
Contrôle d'impédance par logiciel (= contrôle approfondi) : Création d'un rapport polaire (calcul/validation) basé sur la structure de couche approuvée ; valeurs cibles et tolérances selon les spécifications du client.
Ingénierie inverse (Lecture des cartes de circuits imprimés soumises) : Enregistrement de la structure des couches, acquisition des données de motif conducteur/perçage/informations de réseau et reconstruction des données de fabrication compatibles CAM (par exemple Gerber/ODB++) ; Mise en œuvre uniquement si les droits d'utilisation ont été clarifiés par le client.
4. Qualité
4.1. Normes de qualité
Nous fabriquons Cartes de circuits imprimés non peuplées conformes à la norme IPC-6012 (y compris l'addendum - Spatial et Militaire/Médical (sur demande)), classe 2 ou classe 3. Les tests d'acceptation sont effectués conformément à la norme IPC-A-600, classe 2 ou classe 3.
De plus, nous prenons en charge les normes/spécifications suivantes sur demande :
- Vernis protecteur pour soudure (matériau/qualification) : IPC-SM-840
- Surface finale (ENIG) : CIB-4552
- Principes de base de la conception (agencement client) : CIB-2221
- Conception HDI/Micro-Vias (Configuration client) : CIB-2226
- PERFAG (Spécifications européennes relatives aux accords d'approvisionnement et aux niveaux de qualité)
- PERFAG 1 – unilatéral
- PERFAG 2 – double face
- PERFAG 3 – Multicouche
À moitié flexible (FR4 aminci, « flexible à installer ») : Fabriqué comme une carte de circuit imprimé rigide selon IPC-6012 ; inspecté selon IPC-A-600 ; n'est pas un produit IPC-6013.
Révision valable à la date de confirmation de la commande.
4.2. Assurance qualité
Nous répondons aux normes UL® et aux directives RoHS et sommes certifiés selon la norme DIN EN ISO 9001. Les paramètres de production, les conditions de production et les matières premières sont évalués et enregistrés à l'aide d'appareils de mesure calibrés.
Les circuits imprimés sont soumis aux tests suivants pendant le processus de production pour garantir une qualité parfaite :
contrôles non destructifs
Pour les contrôles optiques, nous utilisons l'IPC-A-600 comme référence d'image ; l'acceptation dépend de la classe commandée (classe 2/3). Structure minimale pour l'inspection optique automatisée (AOI) : 25 µm. Des procédures de contrôle spécifiques peuvent être adaptées à d'autres spécifications sur demande.
essais destructifs
- création de micrographies,
- test d'adhérence,
- Test de délaminage (les multicouches sont régulièrement soumis à des tests de chocs thermiques).
Documentation des paramètres
Enregistrement et conservation automatiques des paramètres suivants pendant au moins 10 ans :
- paramètres de production,
- des résultats liés à la qualité,
- Enregistrement du temps, y compris les employés respectifs.
Radiographie
Spectrométrie de fluorescence X pour l'enregistrement des couches et la mesure de l'épaisseur des couches.
AQAP
Les exigences de la norme AQAP-2110 sont mises en œuvre en interne. Pour les projets soumis à ces exigences, nous planifions l'évaluation officielle de l'assurance qualité (GQA) et sollicitons la confirmation de BAAINBw au cas par cas.
5. Tests électriques
Lors du test électrique final, les circuits imprimés sont vérifiés pour détecter les interruptions et les courts-circuits.
Les données Gerber du client sont chargées dans notre système de test, à partir duquel une netlist est générée contenant tous les points de test identifiés. Par défaut, ces systèmes de test testent selon les critères suivants :
- pour interruption si une résistance de réseau > 10 ohms est déterminée
- fermé si des résistances < 10 MegOhm sont détectées entre shunts indépendants
Nous utilisons les systèmes de tests suivants :
5.1. Adaptateur de test/testeur parallèle
À l'aide du programme de test, des plaques d'adaptation sont percées et équipées d'aiguilles de test qui sont déviées sur les points de contact concernés afin d'enregistrer simultanément tous les points terminaux du réseau électronique pour le processus de test des connexions et des interruptions. Dans le même temps, tous les réseaux sont comparés les uns aux autres. Le résultat du test est ensuite comparé à la liste du réseau électrique.
5.2. Testeur de doigt (sonde volante)
Alternativement, le test électrique peut être effectué à l'aide d'un testeur digital. Les points de contact du circuit imprimé sont contactés séquentiellement à l'aide d'aiguilles de contact basées sur la netlist sous-jacente et testés pour la connexion et l'interruption. Les aiguilles de mesure sont suspendues à des « doigts » mobiles mécaniquement qui se déplacent vers les positions de test précédemment programmées.
Pendant toutes les procédures de test, les circuits imprimés sur lesquels un court-circuit ou un circuit ouvert a été détecté sont automatiquement séparés des circuits imprimés qui ont été testés pour être clairement exempts de défauts. Pour les circuits imprimés défectueux ou mal testés, un journal d'erreurs avec l'emplacement exact de l'erreur est créé. Après un dépannage réussi, le circuit imprimé est à nouveau soumis à un test complet.
6. Matériau de base
Le matériau de base FR4 résistant au CAF (Conductive Anodique Filament) fait partie en permanence de notre inventaire.
- en épaisseurs de 0,5 à 3,2 mm
- Suivi des valeurs de résistance de courant (CTI) jusqu'à 600 volts
- Valeur TG jusqu'à 180 degrés Celsius
Disponible directement :
- FR4 TG 135°-140°; CTI 175-249 (Standard)
- FR4TG 150°
- FR4TG 180°
- FR4 CTI 250-399 Automate 2
- FR4 CTI 400-599 Automate 1
- FR4 CTI ≥ 600 Automate 0
- CEM1
- CEM3
Pour notre matériau de base FR4, nous disposons de rapports d'essais conformes à la norme EN 45545-2 (jusqu'à HL3) pour les applications ferroviaires. Grâce à la haute qualité du FR4, l'utilisation d'un matériau FR4.1 sans halogène n'est pas toujours nécessaire, selon l'application. Nous pouvons également fournir d'autres matériaux de base, tels que le FR4.1, en différentes épaisseurs sur demande.
6.1. Propriétés des matériaux
Les valeurs suivantes s'appliquent à une épaisseur de matériau de 0,5 mm ou plus :
| Sols laminés | NEMA | CIB-4101 | TgC° | CTE < Tg ppm/K | CTE > Tg ppm/K | Température de décomposition C° | T260 min | T288 min | |
| verre en papier époxy | CEM1 | 10 | 100 | - | - | - | |||
| verre époxy | FR4.0 | 21 | 135 | 70 | 280 | 310 | 20 | 2 | Standard |
| verre époxy | FR4.0 | 99 | 150 | 60 | 250 | 350 | 60 | 20 | charges inorganiques à haute Tg |
| verre époxy | FR4.0 | 101 | 170 | 60 | 230 | 350 | 60 | 20 | charges inorganiques à Tg plus élevée |
| verre époxy | FR4.1 | 128 | 150 | 50 | 230 | 340 | 60 | 20 | charges inorganiques sans halogène |
| verre époxy | FR4.1 | 130 | 170 | 50 | 230 | 350 | 60 | 20 | charges inorganiques sans halogène à Tg plus élevée |
6.2. Norme d'épaisseur de feuille de cuivre (avant cuivrage galvanique)
| 18 µ | 35 µ | 50 µ | 70 µ | 85 µ | 105 µ |
6.3. Stratifiés cuivrés
| FR4 en mm | FR4 CTI > 400 | MEC 1 (sur demande) | MEC 3 (sur demande) | |
| 0,10 | plus Cu | 1,00 | 1,00 | 1,55 |
| 0,20 | plus Cu | |||
| 0,25 | plus Cu | |||
| 0,36 | plus Cu | |||
| 0,41 | plus Cu | |||
| 0,50 | plus Cu | |||
| 0,71 | plus Cu | 1,55 | 1,55 | |
| 1,00 | dont Cu | |||
| 1,08 | plus Cu | |||
| 1,55 | dont Cu | |||
| 2,00 | dont Cu | |||
| 2,40 | dont Cu | |||
| 3,00 | dont Cu | |||
7. Tolérances de torsion et de déformation
| unilatéral | double face | Multilayer |
| 1,5% | 1% | 1% |
Veuillez noter que la valeur de déformation augmente au-dessus de la moyenne si la répartition du cuivre sur le circuit imprimé varie considérablement localement. En particulier avec les multicouches, une structure de couches symétrique doit être planifiée dès le début du développement de la mise en page. Avec des structures de matériaux asymétriques, les différentes tensions des qualités du tissu de verre peuvent entraîner des valeurs de torsion et de gauchissement plus élevées.
8. Avantages de fabrication disponibles
Afin de produire de manière économique et durable, nous vérifions la meilleure utilisation possible de nos panneaux de production et les comparons avec les tailles de PCB les plus couramment utilisées afin d'éviter tout gaspillage inutile.
| PCB simple face mm | PCB double face mm | Structure standard LP 4 couches MassLam mm | LP 4 couches avec plus de 6 préimprégnés et 6 à 24 couches de LP PinLam mm | |||||
| Longueur | largeur | Longueur | largeur | Longueur | largeur | Longueur | largeur | |
| Taille du panneau 1 | 618 | 512 | 614 | 512 | 614 | 512 | 600 | 499 |
| Taille du panneau 2 | Non disponible | 584 | 512 | 584 | 512 | Non disponible | ||
| Taille du panneau 3 | 584 | 436 | Non disponible | Non disponible | Non disponible | |||
9. Épaisseur du PCB
Nous pouvons traiter différentes épaisseurs de PCB quel que soit le nombre de couches.
Les délais de livraison pour des épaisseurs de matériaux spécifiques peuvent varier si le matériau souhaité n'est pas en stock.
| Norme mm | Spécial mm | Limite technique Simple et double face mm | Limite technique Multicouche mm | |
|---|---|---|---|---|
| Épaisseur minimale du panneau | 1,55 | 0,8 | 0,4 | 0,4 |
| Épaisseur maximale du panneau | 1,55 | 2,4 | 3,2 | 3,2 |
10. Conception multicouche et technologies de vias
10.0. Couches et structures multicouches
Les multicouches sont constituées de couches de cuivre, de préimprégnés et de stratifiés minces. Ceux-ci peuvent être combinés de manières complètement différentes, ce qui donne lieu à une variété infinie d’options de construction. Nous produisons des multicouches comportant jusqu'à 24 couches. Les couches peuvent ensuite être reliées entre elles via des trous métallisés entre les couches externes (vias), d'une couche externe à une couche interne (vias borgnes ou trous borgnes) ou entre les couches internes (vias enterrés).
Vous trouverez les structures de couches les plus fréquemment utilisées sur notre site Web dans le centre de téléchargement.
Bien entendu, si vous avez des questions, vous pouvez contacter directement notre équipe commerciale. Sur demande, nous vous enverrons volontiers des structures de couches spéciales.
Les principes de base suivants doivent être pris en compte lors de la création d'une mise en page multicouche :
10.1. symétrie
Une structure matérielle symétrique doit être prévue dans la première ébauche, qui prend en compte les stratifiés minces et les types de préimprégnés identiques dans le même ordre. Cela réduit considérablement, entre autres, la torsion et le gauchissement (contraintes libérées par les influences thermiques et mécaniques lors du processus d'usinage et de l'utilisation).
10.2. Prise en compte des grandeurs d'influence physiques
- Rigidité diélectrique des couches entre elles
- Permittivité ε (conductivité diélectrique) / « Dk » du matériau de base (également constante diélectrique) avec facteur de perte « Df »
résistance diélectrique
Permittivité ε
L'épaisseur et la qualité du diélectrique (préimprégné) entre les couches de cuivre influencent la capacité et l'impédance du circuit imprimé.
Valeurs physiques des préimprégnés FR4 courants :
| Type de préimprégné | Épaisseur en µ (avant d'appuyer) | Épaisseur en µ (après avoir appuyé) | teneur en résine | Tolérance en% | 1 MHz | 1 GHz | 5 GHz | 10 GHz | ||||
| Dk | Df | Dk | Df | Dk | Df | Dk | Df | |||||
| 1080 | env. | env. | Ø 62% | +/- 3 | 3,90 | 0,017 | 3,76 | 0,019 | 3,72 | 0,020 | 3,69 | 0,020 |
| 2116 | env. | env. | Ø 50% | +/- 3 | 4,30 | 0,016 | 4,18 | 0,018 | 4,15 | 0,019 | 4,12 | 0,019 |
| 7628 | env. | env. | Ø 43% | +/- 3 | 4,60 | 0,017 | 4,36 | 0,018 | 4,34 | 0,019 | 4,31 | 0,019 |
Valeurs physiques des stratifiés minces FR4 courants :
| Nombre de préimprégnés | Épaisseur en µ | teneur en résine | Tolérance en µ | 1 MHz | 1 GHz | 5 GHz | 10 GHz | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Dk | Df | Dk | Df | Dk | Df | Dk | Df | ||||
| 1 x 2116 | 110 | Ø 44,5% | +/- 18 | 3,93 | 0,020 | 4,11 | 0,017 | 4,03 | 0,018 | 3,97 | 0,018 |
| 1 x 7628 | 200 | Ø 44,0% | +/- 25 | 4,13 | 0,019 | 4,12 | 0,017 | 3,96 | 0,018 | 3,98 | 0,018 |
| 2 x 7628 | 360 | Ø 39,5% | +/- 38 | 4,70 | 0,017 | 4,21 | 0,017 | 4,05 | 0,018 | 4,09 | 0,018 |
| 2 x 7628 | 410 | Ø 42,5% | +/- 38 | 4,40 | 0,019 | 4,12 | 0,017 | 3,96 | 0,018 | 3,98 | 0,018 |
| 3 x 7628 | 500 | Ø 39,5% | +/- 50 | 4,70 | 0,017 | 4,25 | 0,017 | 4,10 | 0,018 | 4,14 | 0,018 |
| 4 x 7628 | 710 | Ø 39,0% | +/- 50 | 4,70 | 0,017 | 4,25 | 0,018 | 4,10 | 0,019 | 4,14 | 0,019 |
Température et teneur en humidité
Veuillez prévoir les tolérances suivantes :
- La valeur Dk augmente d'environ 17 % après absorption d'humidité pour la norme typique FR4.
- La valeur Df augmente d'environ 12 % après absorption d'humidité pour la norme typique FR4.
Veuillez noter que les contraintes thermiques, telles que la soudure et les cycles thermiques subis par le circuit imprimé pendant la fabrication et l'utilisation, peuvent également avoir un impact sur les propriétés électriques et mécaniques du matériau. L'augmentation de la température entraîne une dilatation thermique, qui peut entraîner des contraintes mécaniques et des défauts potentiels tels que le délaminage ou les microfissures. Ces effets peuvent affecter la fiabilité et la longévité du circuit imprimé. Par conséquent, lors de la planification de la structure multicouche, les charges thermiques auxquelles le circuit imprimé sera exposé pendant son utilisation doivent également être prises en compte.
Une structure de couches bien pensée et le choix de matériaux adaptés peuvent contribuer à minimiser les contraintes thermiques et à prolonger la durée de vie du circuit imprimé :
- Matériaux résistants aux hautes températures : Les préimprégnés et stratifiés de haute qualité provenant des meilleurs fabricants résistent mieux aux contraintes thermiques.
- Préimprégnés renforcés : Les préimprégnés à haute teneur en verre offrent de meilleures propriétés mécaniques et une plus grande stabilité thermique.
- Structure symétrique : Une structure de couches symétrique aide à répartir uniformément les contraintes mécaniques et à minimiser la torsion.
- Épaisseurs de couche optimisées : Prévoyez les épaisseurs des préimprégnés et des stratifiés pour minimiser la dilatation thermique.
- Distances suffisantes : Assurez-vous qu'il y a suffisamment d'espace entre les couches de cuivre pour permettre la dilatation thermique et éviter le délaminage.
10.3. Classes de protection des vias et via-dans-pad (IPC-4761)
Le choix de la technologie de fermeture de via appropriée est crucial pour la fiabilité des soudures et la densité d'intégration. Nous fabriquons conformément à la norme IPC 4761.
- Bouchon (Type IIIa)Procédure standard de protection des vias. Jusqu'à un diamètre de 0,45 mm, cette protection est réalisée de manière optimisée en imprimant un vernis par-dessus (Voir les détails au chapitre 12.),
- Via-in-Pad / VIPPO (Type VII – Rempli et Capped)Pour les applications haut de gamme (par exemple BGA), nous privilégions un remplissage complet et une sur-métallisation ultérieure.
- Microremplissage (Cu) : Remplissage en cuivre pour vias borgnes (≤ 0,15 mm, AR 1:1, Voir le chapitre 13.2.),
- remplissage en résine: Bouchon pour trous traversants (0,1 – 2,0 mm, AR jusqu'à 10, Voir le chapitre 13.3.).
11. Création d'un schéma à contacts
La limite lithographique de la résolution des motifs conducteurs (piste/espacement) avec les systèmes d'exposition utilisés est l'épaisseur de la résine photosensible sèche exposée. Si cette résine a une épaisseur de 50 µm, la résolution minimale possible est également de 50 µm. De plus, les processus physiques des étapes ultérieures de galvanoplastie et de gravure imposent des limitations supplémentaires. Par conséquent, plus l'épaisseur finale du cuivre est importante, plus le sous-découpage sur les bords est prononcé, ce qui doit être compensé dans les paramètres d'exposition.
Fondamentalement, la reproductibilité d’un tracé dépend de sa conception et de la solidité de la structure en cuivre. Les restrictions techniques lors de la création du masque de soudure doivent également être prises en compte. Lors de la création et de l'édition du tracé, des questions se posent nécessairement concernant la couverture, la sous-couverture ou même l'exemption des flancs des conducteurs et des surfaces d'isolation.
| Épaisseur finale du cuivre 35 µ | Norme µ | Spécial µ | Limite technique µ | |||
| Couches externes | couches internes | Couches externes | couches internes | Couches externes | couches internes | |
| Largeur de voie | 120 | 120 | 100 | 100 | 60 | 60 |
| Espacement des pistes | 120 | 120 | 100 | 100 | 70 | 70 |
| Restreindre | 125 | 150 | 100 | 120 | 70 | 80 |
| Exactitude de l'enregistrement | +/- 20µ | +/- 15µ | +/- 12µ | |||
| Épaisseur finale du cuivre 70 µ | Norme µ | Spécial µ | Limite technique µ | |||
| Couches externes | couches internes | Couches externes | couches internes | Couches externes | couches internes | |
| Largeur de voie | 150 | 150 | 125 | 125 | 100 | 100 |
| Espacement des pistes | 170 | 170 | 140 | 140 | 120 | 120 |
| Restreindre | 180 | 200 | 150 | 170 | 120 | 120 |
| Exactitude de l'enregistrement | +/- 20µ | +/- 15µ | +/- 12µ | |||
| Épaisseur finale du cuivre 105 µ | Norme µ | Spécial µ | Limite technique µ | |||
| Couches externes | couches internes | Couches externes | couches internes | Couches externes | couches internes | |
| Largeur de voie | 200 | 200 | 170 | 170 | 130 | 130 |
| Espacement des pistes | 250 | 250 | 225 | 225 | 200 | 200 |
| Restreindre | 250 | 275 | 200 | 225 | 150 | 175 |
| Exactitude de l'enregistrement | +/- 20µ | +/- 15µ | +/- 12µ | |||
| Épaisseur finale du cuivre 140 µ | Norme µ | Spécial µ | Limite technique µ | |||
| Couches externes | couches internes | Couches externes | couches internes | Couches externes | couches internes | |
| Largeur de voie | 300 | 300 | 250 | 250 | 230 | 230 |
| Espacement des pistes | 400 | 400 | 360 | 360 | 320 | 320 |
| Restreindre | 300 | 300 | 270 | 270 | 250 | 250 |
| Exactitude de l'enregistrement | +/- 20µ | +/- 15µ | +/- 12µ | |||
12. Masque de soudure
Dans le procédé phototechnique du masque de soudure, la surface est noyée dans un polymère photosensible. La réticulation chimique des polymères est obtenue grâce à une exposition définie ; Toutes les zones non exposées sont développées avec des contours nets, même dans la plage micrométrique. Afin d'obtenir les propriétés électrophysiques requises de la peinture, une exposition UV est ensuite effectuée, essentiellement une « vitrification » de la surface de la peinture pour réduire la contamination ionique, et un durcissement thermique final.
Lors du revêtement du masque de soudure, les plages de soudure des trous traversants peuvent être imprimées fermées si vous le souhaitez. Cependant, cela ne peut pas garantir que les trous de passage seront fermés (par bouchage) (ne convient pas aux testeurs de vide).
Si l'étanchéification du via doit absolument être nécessaire, elle est réalisée avec des laques standard pour des diamètres de via allant jusqu'à 0,45 mm. Pour les exigences de planéité (via dans la pastille), nous utilisons un remplissage en cuivre (Microremplissage, Chapitre 13.2.) ou la fermeture au moyen de Remplissage à la résine (Chapitre 13.3).
12.1. Paramètres, dégagement et dilatation des résines épargne
Nous utilisons uniquement des masques de soudure à base de résine époxy, car ils améliorent également la résistance au cheminement à la surface des circuits imprimés.
| Les valeurs s'appliquent au masque de soudure vert | Norme µ | Spécial µ | Limite technique µ |
|---|---|---|---|
| actuel Expansion du masque de soudure | 70 | 50 | 30 |
| Largeur minimale du pont | 80 | 60 | 50 |
| Distance minimale CMS à CMS* | 200 | 170 | 150 |
| Précision d'enregistrement verte/autre | +/- 20/40 µ | +/- 15/35 µ | +/- 12/30 µ |
Lors de la création de masques de soudure, les jeux des butées de soudure doivent être pris en compte dans un rapport de 1:1 par rapport aux plots, c'est-à-dire sans surdimensionnement. Nous calculons nous-mêmes l’expansion nécessaire à la production.
Les couleurs de masque de soudure suivantes sont possibles :
- vert (par défaut)
- blau
- noir
- rouge
- blanc
TOP/BOTTOM peut être peint différemment.
13. Processus de dépôt de cuivre par galvanoplastie
L'épaisseur du cuivrage dépend du temps d'exposition et du courant dans le bain de galvanoplastie.
Fondamentalement, au cours du processus, un dépôt de 20 μ à 25 μ de cuivre est appliqué sur la surface et dans les trous à recouvrir. Des couches de cuivre plus épaisses sont possibles en ajustant les paramètres du processus ou des processus galvaniques supplémentaires.
Pour obtenir un dépôt de cuivre uniforme, la conception du circuit imprimé doit tenir compte du fait que les structures conductrices doivent être soit totalement, soit partiellement intégrées au plan de masse. Les pistes ou pastilles conductrices doivent être positionnées au centre du plan de masse et à intervalles réguliers. Si les structures en cuivre sont inégalement réparties, un surdépôt a tendance à se produire dans les zones de faible épaisseur de plan de masse. Ceci entraîne une réduction de l'espacement des conducteurs, pouvant provoquer des courts-circuits et des défaillances électriques, les conducteurs finissant par fusionner. Pour les microvias (non remplies) : métallisation dans l'alésage ≥ 12 µm (recommandation).
| Feuille de cuivre µ | Dépôt électrolytique de cuivre | Épaisseur finale du cuivre |
| 18 µ | environ 20µ | environ 35µ |
| 35 µ | environ 55µ | |
| 50 µ | environ 70µ | |
| 70 µ | environ 90µ | |
| 85 µ | environ 105µ | |
| 105 µ | environ 125µ |
13.1. Rapport d'aspect
Pour les trous traversants et les vias enterrés Le rapport « épaisseur du matériau sur diamètre du trou » est défini. Il se calcule comme suit : épaisseur du matériau divisée par le plus petit diamètre du trou.
Exemple: Épaisseur du matériau de 1,6 mm divisée par le diamètre du trou de 0,2 mm = 8
| Standard | spécial | Limite technique |
|---|---|---|
| 8 | 10 | > 10 |
Cette valeur est très cruciale pour la fabricabilité du circuit imprimé, car plus le rapport d'aspect est grand, plus il est complexe de réaliser une métallisation dans les trous.
Pour les vias borgnes et les micro-vias Le rapport d'aspect est calculé comme la profondeur de perçage (espacement des couches) ÷ diamètre du trou ; limite ≤ 1 : 1.
13.2. Microremplissage (Via-in-Pad)
Cette technologie permet le remplissage simultané de vias borgnes et le renforcement des trous traversants.
Dans les circuits HDI, l'espace est généralement insuffisant pour acheminer les signaux entre les différentes couches via des trous traversants. Une solution compacte consiste à utiliser des vias borgnes directement dans les pastilles CMS, puis à les remplir de cuivre après perçage. La surface plane ainsi obtenue facilite le brasage. Exemple (pas fin) : zones BGA/CSP/flip-chip avec vias borgnes pour des transitions courtes et une répartition uniforme de la pâte à braser. Grâce à ce remplissage, seule une très faible quantité de brasure pénètre dans le creux de surface résiduel, permettant ainsi une soudure de qualité. Valeur cible du creux de surface : ≤ 25 µm (valeur de référence selon la norme ZVEI). Le diamètre de perçage maximal est de 0,15 mm.
13.3. Par bouchage (remplissage en résine / VIPPO)
Le scellement des vias traversants et borgnes par résine, suivi d'une surmétallisation, est une alternative au micro-remplissage ; toutefois, ce procédé est plus complexe. Le remplissage par résine avec surmétallisation ultérieure correspond aux solutions de vias remplis et surmétallisés (VIPPO / IPC-4761 Type VII).
L'avantage par rapport au micro-remplissage est qu'il permet de sceller des trous traversants de 0,1 mm à 2 mm. L'épaisseur du matériau ne doit pas être inférieure au diamètre du perçage.
14. Finition des surfaces
Nous pouvons actuellement créer pour vous les finitions suivantes :
- Etamage à air chaud sans plomb (HAL) – Sn / 0,3 Ag / 0,7 Cu / 0,02 Ni
- Nickel Or autocatalytique (ENIG) – 99,9 Au
- Or nickel-palladium chimique (ENEPIG)
- Étain chimique (Sn chimique)
- Argent chimique (Ag chimique)
- Protection organique contre le ternissement (OSP)
- Nickel-or électrolytique (or dur et liant) – dur 99,8 Au / doux 99,99 Au
Propriétés des différentes surfaces d'extrémité :
| HAL | ENIG | ENEPIG | chimie. Sn | chimie. Ag | OSP | galv. | |
| Épaisseur de couche µ | <10 | 0,05-0,12 Au 4-8 Ni | 0,03-0,10 Au 3-7 Ni 0,08-0,30 p.d. | 0,80-1,20 | 0,15-0,45 | 0,02-0,06 | 0,80-5,00 |
| Planarité | + | ++ | ++ | ++ | ++ | ++ | ++ |
| Capacité de stockage conditions stables | < 12 mois | < 12 mois | < 12 mois | < 6 mois | < 6 mois | < 6 mois | < 12 mois |
| Soudabilité multiple | ++ | ++ | ++ | conditionnel* | + | o | oui (doux) |
| Réactivable | ja | conditionnel* | conditionnel* | ja | aucun | ja | aucun |
| Liaison par fil d'aluminium | aucun | ja | ja | aucun | conditionnel* | aucun | oui (doux) |
| Liaison filaire | aucun | aucun | aucun | aucun | aucun | aucun | oui (doux) |
| Contact à bouton-poussoir | aucun | ja | ja | aucun | aucun | aucun | ja |
| Technologie de pressage | ja | aucun | aucun | ja | ja | aucun | aucun |
*Possible uniquement dans une certaine mesure et sous certaines conditions.
15. Techniques d'impression
15.1. Sérialisation
Afin de garantir une identification claire des circuits imprimés, un étiquetage individuel des différents circuits imprimés d'une série peut également être sélectionné. Ce marquage est appliqué automatiquement (exposition directe des structures ou impression d'assemblage) en couleur blanche et peut être composé d'informations statiques (par exemple date de production, code de date, etc.) et d'une numérotation consécutive par ordre chronologique et peut être affiché de manière lisible par machine. format dans les formats suivants :
- Codes-barres 1D et 2D, datamatrix, codes QR.
15.2. Impression de marquage/impression d'assemblage
Afin d'éviter les interruptions ou les obscurcissements dans la police de caractères, la largeur de ligne du marquage imprimé ne doit pas être inférieure à 130 µ et la hauteur de la police ne doit pas être inférieure à 1000 250 µ. Les surfaces de soudure doivent être dégagées de l'impression de marquage sur au moins XNUMX µ tout autour, sinon une image d'impression sale et les surfaces de soudure pressées sont possibles.
| Norme µ | Spécial µ | Limite technique µ | |
| Distance de l'image d'impression au tampon | 200 | 150 | 100 |
| Distance entre l'image imprimée et les trous | 200 | 150 | 100 |
| largeur de ligne | 130 | 100 | 75 |
| Taille de la police | 1000 | 750 | 500 |
| Exactitude de l'enregistrement | +/- 200µ | +/- 150µ | +/- 70µ |
15.3. Impression carbone
| Norme µ | Spécial µ | Limite technique µ | |
| Distance entre les surfaces en carbone | 500 | 400 | 300 |
| Largeur minimale de la surface du carbone | 700 | 600 | 500 |
| Exactitude de l'enregistrement | +/- 250µ | +/- 200µ | +/- 150µ |
15.4. Vernis pelable
L'épaisseur de couche du vernis pelable est d'environ 500 µ.
Les trous recouverts de peinture pelable ne doivent pas dépasser 1,8 mm.
| Standard | spécial | Limite technique | |
|---|---|---|---|
| Diamètre maximal extensible | 1,8 mm | 2,0 mm | 2,6 mm * |
| Breite Minimale | 6 mm | 5 mm | 4 mm |
| Exactitude de l'enregistrement | +/- 300µ | +/- 250µ | +/- 200µ |
16. Traitement des contours
Nous perçons, fraisons et martelons vos circuits imprimés selon vos spécifications et souhaits. Le type de traitement mécanique dépend de vos spécifications individuelles. Dans notre centre de perçage et de fraisage, nous travaillons avec des perceuses et fraiseuses CNC modernes et entièrement automatiques. Ces techniques permettent un usinage conforme aux normes DIN 7168 « moyenne » (précision moyenne) et « fine » (précision précise).
Si des trous non plaqués sont positionnés dans un œillet à souder, celui-ci doit être au moins 500 µ plus grand que le trou. Sinon, les pastilles de soudure pourraient être retirées.
S'il n'existe aucune information sur le type de trous pour les circuits imprimés métallisés, nous déterminons indépendamment, au meilleur de nos connaissances, quels trous sont métallisés et lesquels ne le sont pas.
Si des plans de perçage ou de dimensionnement sont fournis qui ne correspondent pas aux programmes de perçage ou au contour selon les données de tracé, les programmes de perçage et le contour selon les données de tracé sont en tout cas contraignants pour la production.
Sauf indication contraire, le point central (= vecteur central) des lignes de contour dans les données de mise en page est déterminant pour le contour du circuit imprimé. Si les fraisages de rainures (rainures) sont représentés par des contours rectangulaires, nous supposons que le rayon du coin est inclus.
| Format mm | Moyen mm | Fin mm |
|---|---|---|
| 0,5-6 | +/- 0,10 | +/- 0,05 |
| 6-30 | +/- 0,20 | +/- 0,10 |
| 30-120 | +/- 0,30 | +/- 0,15 |
| 120-400 | +/- 0,50 | +/- 0,20 |
| 400-1.000 | +/- 0,80 | +/- 0,30 |
16.1. Rainurage (fraisage d'entaille)
| Épaisseur du matériau mm | Distance entre les pistes conductrices et le contour mm |
|---|---|
| bis 1,00 | 0,45 |
| 1,10 - 1,60 | 0,50 |
| 1,70 - 2,00 | 0,70 |
| 2,10 - 2,50 | 0,80 |
| 2,60 - 3,20 | 1,00 |
Si aucune tolérance positive n'est autorisée pour le contour, la tolérance négative souhaitée doit être ajoutée aux valeurs de « distance entre les pistes conductrices et le contour » mentionnées ci-dessus.
16.2. Fraisage
Comme alternative au rainurage, nous proposons le fraisage de contours. L'avantage par rapport au rainage est que les contours extérieurs sont traités dans les formes et découpes les plus spéciales telles que rondes, ovales, en forme de vague, en zigzag, etc.
Veuillez noter lors du fraisage :
- Si la livraison doit avoir lieu sous forme de fraisage, une distance entre les circuits imprimés de 2,0 mm est suffisante en standard pour pouvoir placer des barres de fraisage entre les différentes cartes.
- Si la livraison ne doit pas avoir lieu dans un panneau, une distance d'au moins 8,0 mm d'une carte à l'autre doit être prise en compte afin de pouvoir finalement séparer les circuits imprimés.
16.3. Fraisage profond et perçage/chanfreinage de trous
Le fraisage et le perçage avec un axe Z défini sont effectués selon vos spécifications de dessin. Les fraises sont fabriquées en standard à 45° ou 30°. Les spécifications à cet effet peuvent être définies individuellement.
16.4. Combinaison de fraisage et de rainurage
Dans certains cas, il est judicieux de combiner le fraisage et le rainurage pour obtenir le meilleur compromis entre coût et perte de matière. Nos machines CNC sont capables de mettre en œuvre ces combinaisons avec précision.
16.5. Chanfreins
Pour faciliter l'installation des contacts enfichables (par exemple connecteurs PCI), un chanfreinage des bords de 45° ou 30° à différentes profondeurs est possible.
16.6. Métallisation des bords
Afin de réaliser des contacts de flanc, nous pouvons réaliser une métallisation spéciale des bords (par exemple, placage latéral ou trous crénelés). Ceci est particulièrement utile lorsqu’une conductivité électrique ou un blindage amélioré est requis.
16.7. Semi-flexible
17. Tolérances de perçage et de fraisage
| Trous traversants plaqués (PTH) | Norme mm | Spécial mm | Limite technique mm | |
| plus petit diamètre de perçage | 0,35 | 0,15 | 0,10 | |
| plus grand diamètre de perçage | 6,00 | 6,00 | 6,00 | |
| Plus petite distance entre les tangentes d'alésage* | 0,20 | 0,15 | 0,075 | |
| Plus petite distance du trou tangent à la piste conductrice* | Couches externes | 0,20 | 0,15 | 0,075 |
| couches internes | 0,25 | 0,20 | 0,10 | |
Étamage de nivellement à air chaud de Surface Tolérance | Diamètre final <= 6 mm | + 0,10 / -0,05 | + 0,09 / -0,06 | + 0,08 / -0,05 |
| Diamètre final > 6 mm fraisé | + 0,14 / -0,05 | + 0,10 / -0,05 | + 0,08 / -0,05 | |
Surface OSP/ENIG/étain chimique/argent Tolérance | Diamètre final <= 6 mm | +0,10 | + 0,05 / -0,05 | +0,10 |
| Diamètre final > 6 mm fraisé | + 0,12 / -0,02 | + 0,06 / -0,06 | +0,10 |
| Tolérance de position des trous métallisés par rapport aux trous non métallisés et au contour | + /-0,20 | +/-0,07 ** | +/-0,05 *** |
| Trous non débouchants (NPTH) | Norme mm | Spécial mm | Limite technique mm | |
| plus petit diamètre de perçage | 0,40 | 0,20 | 0,15 | |
| plus grand diamètre de perçage | 6,40 | 6,40 | 6,40 | |
| Plus petite distance entre les tangentes d'alésage* | 0,20 | 0,15 | 0,10 | |
| Plus petite distance du trou tangent à la piste conductrice* | Couches externes | 0,20 | 0,15 | 0,05 |
| couches internes | 0,25 | 0,20 | 0,10 | |
| Tolérance | Diamètre final <= 2 mm | + /-0,05 | + /-0,03 | + /-0,03 |
| Diamètre final 2 <= 6 mm | + 0,1 / -0,05 | + /-0,05 | + /-0,03 | |
| Diamètre final > 6 mm fraisé | + 0,1 / -0,05 | + /-0,06 | + /-0,04 |
**en fonction du diamètre du trou
***à condition que le processus de perçage soit effectué dans une machine de serrage (tenting)
18. Stockage
18.1. Humidité
En raison de la résine époxy contenue dans le matériau de base des circuits imprimés, ceux-ci (en particulier les multicouches) sont extrêmement hydrophiles ; c'est-à-dire que la molécule d'eau dissoute dans l'air est absorbée par le matériau. En fonction des conditions environnementales, des bilans d'humidité s'établissent dans les matériaux. Dans des conditions de stockage de, par exemple, 20 degrés Celsius et 35 pour cent d'humidité, une absorption d'humidité de 12 pour cent (en pour cent du poids de la résine époxy) peut être enregistrée après seulement 0,12 jours. Ce qui est crucial ici, c'est qu'à mesure que l'absorption d'humidité augmente, la pression du gaz à l'intérieur du circuit imprimé augmente, ce qui est dû aux températures élevées pendant le processus de soudage. Si l'absorption d'humidité dépasse 0,17 pour cent, une pression de gaz critique de 8 à 10 bars est atteinte, à laquelle un délaminage et une formation de bulles peuvent se produire. La résine époxy peut absorber jusqu'à 0,5 % d'humidité en poids.
Pour garantir que l'humidité et l'adhérence du matériau sont parfaites, nous effectuons un test de délaminage à l'aide d'une éprouvette une fois les circuits imprimés multicouches terminés.
Pour éviter ou réduire davantage l’absorption d’humidité, nous recommandons fortement les points suivants :
Environnement d'entrepôt
Les PCB doivent être stockés dans un environnement constamment chauffé dans des conditions contrôlées jusqu'à peu de temps avant le soudage/le traitement, de préférence dans des pièces sombres. En raison des changements climatiques, un environnement de stockage contrôlé devient de plus en plus important pour maintenir la qualité des circuits imprimés. Les fluctuations d'humidité et de température doivent être minimisées et l'intégrité de l'emballage des circuits imprimés doit être vérifiée avant le traitement.
Nous vous recommandons fortement de maintenir les conditions suivantes dans l'environnement de stockage afin de minimiser l'absorption d'humidité :
Température ambiante 18-21°C
- humidité relative < 50%
Emballage
Le stockage s'effectue de préférence dans des conteneurs fermés. Nous attirons votre attention sur le fait qu'il n'existe pas de protection fiable contre l'humidité en raison de la perméabilité à la vapeur d'eau des sacs en polyéthylène. Pour améliorer la protection, nous proposons également d'emballer les circuits imprimés dans des sacs de protection DRY-SHIELD. Il est également possible de les mettre sous vide et/ou de les munir d'indicateurs et de sacs secs. Les films/sacs de protection ne doivent être retirés que peu de temps avant le soudage/le traitement. Nous recommandons de mettre à nouveau sous vide les quantités restantes, ou au moins de les sceller solidement avec du ruban adhésif ou en serrant le film entre les circuits imprimés et de les stocker dans des boîtes pour éviter les courants d'air.
temps de stockage
La durée de stockage des circuits imprimés doit être aussi courte que possible et la consommation doit suivre la règle du « premier entré, premier sorti ». Pour des durées de stockage supérieures à 3 mois (en fonction de la période de production), il est difficile de prédire à quel moment l'absorption d'humidité peut entraîner des problèmes lors du brasage/du traitement en raison d'une grande variété de paramètres d'influence tels que la disposition, la structure des couches, etc. . Pour garantir une preuve fiable de la durée de stockage, nous pouvons appliquer une date de production/code de date sur les circuits imprimés après accord. Attention, la durée de stockage dépend également de la surface finale choisie. Des valeurs indicatives peuvent être trouvées dans la section Finition de surface de ce document. Veuillez toujours utiliser les paquets ouverts en premier.
18.2. Test de soudure
Les circuits imprimés qui ont déjà été stockés pendant plusieurs mois et dont les conditions de transport ne sont pas claires (transport de marchandises par des transitaires par tous les temps et températures) doivent impérativement être soumis à un test de soudure avant un traitement ultérieur.
18.3. Préconditionnement/séchage
Pour réduire l'humidité absorbée, quel que soit le résultat d'un test de soudure, nous recommandons de sécher les produits dans un four, les circuits imprimés étant de préférence séchés verticalement sur une grille. Si vous stockez les circuits imprimés chez nous pendant plus de quatre mois (par exemple lors d'une commande sur demande), nous les sécherons certainement avant la livraison.
| Degrés °C | Temps de séchage |
| 120 | Heures 4 |
| 110 | Heures 6 |
| 100 | Heures 8 |
Si le séchage est possible dans une étuve à vide à 50 mbar, la température peut être réduite d'environ 20 °C et la durée d'environ 30 minutes. Ce procédé est avantageux pour la surface sensible « étain chimique ». Il convient ensuite de déterminer, à l'aide de quelques éprouvettes, si la soudure est encore suffisamment mouillée ; sinon, l'étain chimique doit être rafraîchi.
Après séchage, le traitement des circuits imprimés doit commencer immédiatement car les propriétés hydrophiles du circuit imprimé restent. Le temps entre les différents processus de brasage doit être aussi court que possible et ne doit pas dépasser 8 heures. C'est le seul moyen d'éviter une absorption excessive d'humidité dans un matériau non protégé. Les circuits imprimés séchés et trempés seront brièvement saturés d'eau provenant de l'air ambiant.
18.4. Exigences spécifiques au produit
Les valeurs mentionnées dans les sections précédentes sont des valeurs indicatives.
- Les différents processus et profils de brasage provoquent des contraintes différentes. La charge thermique dans les fours à convection n'est pas aussi élevée que dans les fours infrarouges ou les phases vapeur.
- Si les conditions de stockage recommandées ne peuvent pas être maintenues de manière constante, le matériau absorbera plus d’eau qu’il n’est possible dans des conditions constantes. L'emballage dans des sacs de protection DRY-SHIELD peut aider ici.
- si le réseau contient de grandes surfaces de cuivre fermées, l’humidité mettra plus de temps à s’échapper.
- la structure multicouche. Voir : 10.2. Prise en compte des facteurs d’influence physiques.
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