La fabrication des circuits imprimés VI-9 Stratification1 VI-9 Stratification des multicouches Multilayers Lamination

La fabrication des circuits imprimés

VI-9 Stratification 1

VI-9

Stratification des multicouches

Multilayers Lamination



Sommaire Outlook

• Construction d ’un MC• Couches internes • Pré-imprégnés• Couches de fermeture• Empilage• Pressage • Équipements• Contrôles• Indexation finale

• MC construstion • Internal Layers• Prepregs• Cap-layers• Stacking• Lamination• Equipments• Inspection• Final registration



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

Parameters :• Symmetry• Layer number• Thickness after

lamination• Cap layers

- copper foil

- single sided board

- double sided board



Circuit dix couches

Épaisseur 1,6 mm

Ten layers board

1,6 mm thickness

Document Isola



Circuit 4 couches, épaisseur 1,6 mm

Ten layers board, 1.6 mm thickness

Document Isola



Couches internes Internal LayersStratifiés minces

Caractéristiques :

•Épaisseur nominale

•Tolérances

•Construction

•Contenu résineux

r

•Ondulation

•Cuivre simple ou double traitement

Thin laminates

Specification

•Nominal thickness

•Thickness tolerance

•Construction

•Resin content

• r

•Waviness

•Single or double treated copper foil

Couches internes Internal Layers



Constructions standards Isola ML104



Stabilité dimensionnelleThermal Stability

Document Isola



Stabilité dimensionnelleThermal Stability

Document Isola



Bandes de fluage Venting patterns

But :

•Faciliter le fluage

•Améliorer la rigidité du panneau

•Améliorer la répartition du cuivre

•Contenir les trous de registration

Aim :

•Make easier the resin flow

•Improve the board rigidity

•Improve the copper distribution

•include locating holes



Bandes de fluage Venting patterns

Bande de fluage

Venting pattern

MargeMargin

CircuitsPCBs



Gamme de fabrication Flow of Operations

Découpe des ébauches

Panel-cutting

Transfert image (+)

Imaging(+)

Trous pilotes (multiline)

Locating holes

Oxydation (noire)

Black Oxide

Gravure (directe)

(Direct) Etching

Test optique

Optical test

Stabilisation

Stabilization

Stabilisation

Stabilization

Élimination résine

Stripping



Poinçonnage des trous de registration

Punching of tooling holes

Pion de registration

Dowel pins

Trou de registration

Tooling hole

Détrompeur

Center off hole

Couches internes

Internal layers



Oxydation Oxidization

•But :

Améliorer l ’adhérence entre la résine des pré-imprégnés et le cuivre des couches internes

•Types :

- Noire / brune

- Noire contrôlée

- Blanche

•Aim :

Improve adhesion between prepreg resin and internal layer copper surface

•Types

-Black / brown oxide

-Reduced oxide

-white oxide



Oxydation noire Black oxide

Dégraissage acide ou alcalin

Clean acid or alkali

Oxydation noire

Black oxide

Activation

Activation

Reduction

Reduction

Micro-gravure

Microetch

Séchage

Dry

(Procédé vertical) (vertical process)



Oxydation Blanche White oxide

Dégraissage

Clean

Protection silane

Silane coating

Bain d ’étain

Immersion tin

Séchage

Dry

Micro-gravure

Microetch

(Procédé horizontal) (Horizontal process)



Rôle :

•Assure l’isolation entre couches internes

•Assemble solidement les couches internes et externes du panneau

•Comble de résine les vides de cuivre sur les couches internes

Purpose :

•insulation between internal layers

•Solid assembly of internal and external layers of the board

•Fill with resin spaces of etched copper on internal layers

Pré-imprégnés Prepregs



Caractéristiques :

•Tissu de verre

•Épaisseur nominale

•Teneur en résine

•Temps de gélification

•Viscosité

•Réduction d ’épaisseur (presse hydraulique

•Épaisseur théorique (presse autoclave)

Specification :

•Fabric type

•Nominal thickness

•Resin content

•Gel time

•Viscosity

• Scaled flow (hydraulic press)

•Calculated thickness (autoclave press)

Pré-imprégnés Prepregs



Document Isola



Document Isola



Document Isola



Rôle :

Couches de fermeture du circuit

Caractéristiques :

•Épaisseur /feuille support

•Valeur d’élongation à la rupture à haute température (HTE)

•Rugosité de la face traitée (LP)

•Traitement simple ou double face

Purpose :

Cap layers of the board

Specification :

•Thickness / copper carrier

•Bracking elongation factor at hight temperature (HTE)

•Roughness of treated face (Low Profile)

•Single or double side treatment

Feuillard de cuivreCopper foil




Documents Isola




Documents Isola



Empilage Stacking

Moule de pressage

Coussin de pressage

Tôle de séparation

Démoulant

Construction MC

ML construction

Realise film

Separator plate

Press padding

Press form



Pressage flottant Mass Lamination

RivetRivet

Plateau de pressePress plate

Tôle de séparationSeparator

Plateau de pressePress plate

Empilage Stack

Empilage Stack

Empilage Stack

1 ou

vert

ure

de

pres

se



Empilage Stack

Pressage avec moule Press tool Lamination

Empilage Stack

Plaque d ’acier 10 mm

10 mm steel plate

Goupilles 5 à 10 mm5 to 10 mm pin

Plaque d ’acier 10 mm

10 mm steel platePresse

(Pin lamination)

Tôle de séparationSeparator



Plateaux supérieur et inférieur Top / Bottom plates

Caractéristiques (ex.)

•Acier inox X 20 Cr 13

•Dureté (Rocwel) 45-50 [HCR]

•Conductivité thermique (20°C)

30 [W/m².°K]

•Coefficient de dilatation

11 [10-6 /°K]

•Rugosité Rz 1,5 [µm]

Technical data (ex.)

•Stainless Steel X 20 Cr 13

•Hardness 45-50 [HCR]

•Thermal Conductivity (20°C)

30 [W/m².°K]

•Thermal Expansion Coefficient

11 [10-6 /°K]

•Roughness Rz 1,5 [µm]



Tôles de séparation Separator plates

Caractéristiques (ex.)

•Qualité d ’acier 50 Cr V 4

•Dureté (Rocwel) 38-42 [HCR]

•Conductivité thermique (20°C)

42 [W/m².°K]

•Coefficient de dilatation

12 [10-6 /°K]

•Rugosité Rz 8 [µm]

Technical data (ex.)

•Steel Quality 50 Cr V 4

•Hardness 38-42 [HCR]

•Thermal Conductivity (20°C)

42 [W/m².°K]

•Thermal Expansion Coefficient

12 [10-6 /°K]

•Roughness Rz 8 [µm]



Coussin de pressage Press padding

•Assure une bonne répartition de la pression et un transfert correct de la chaleur

•Fait de couches de papier Kraft (500g/m²) ou d ’un produit spécialisé (cellulose)

•Ensure a good pressure distribution and a good heat passage

•Made of kraft paper sheets 500g/m²) or special material (cellulose)



Film démoulant Release film

•Empêche l’adhérence de trace de résine sur les tôles de séparation

•Assure une bonne protection des cuivres de fermeture

•Matériau chimiquement neutre, résistant à la température et la pression

•Épaisseur 40µm

•Prevent from adhesion of resin traces on separator plates

•ensure a good protection of cap copper foils

•Chemically neutral, heat and pressure resistant

•Thickness 40µm



Presse hydraulique Hydraulic press

P

T°

T°

Plateau FixeFixed plate

Plateau mobilemoving plate

Vérin hydrauliqueHydraulic jack

Enceinte à videVacuum enclosure



Caractéristiques :

•dimensions utiles des plateaux

•Force maximum

•Nombre d ’ouvertures

•Hauteur d ’ouverture

•Type de chauffage

•Température maximale

•Type de refroidissement

•Pression du vide

Specifications :

•Usable plate sizes

•Maximum force

•Number of openings

•Opening height

•Heating sysrem

•Maximum temperature

•Cooling system

•Vacuum pressure

Presse hydraulique Hydraulic press



Vide

Vacuum

Chaleur

Heat

Pression

Pressure

CO2

Feuille plastique

Plastic sheet

Presse autoclave Autoclave press



Paramètres de pressagePressing parameters

Température (°C)

Temperature (°C)

180

120

60

Pression (bar)

Pressure(bar)

15

10

5

Temps (mn)

Time (mn)30 60 90

Pressage sous vide

Vacuum chamber press

FR4



DocumentIsola



Document Isola



Équipements Equipments

• Empilage :

- salle blanche

- régulation de température

- contrôle d ’humidité

- hotte à flux laminaire

- système de transfert des moules (poids)

• Stacking

- clean room

- temperature regulation

- humidity control

- hood

- system for carrying the press tools



Equipements Equipments

• Stockage des pré-imprégnés :

- milieu sec et froid

- à l’abri de la lumière• Stabilisation, dessiccation

des couches internes :

-Étuve ventilée

• Prepreg storage

- dry and cold place

- out off light exposure• Stabilization, drying

internals layers :

- ventilated drying oven



Contrôles Inspection

• Alignement des couches• Dimensions X et Y• Épaisseur• Planéité

- Courbure

- Vrillage

• Internal layers registration

• X and Y dimensions• Flatness

- Bow

- Twist



Poinçonnage final des indexations Final locating punch

Visée rayons XX ray view

Calcul des barycentresBarycentres calculation

PoinçonnagePunch