Comment les vias sont-ils fabriqués commercialement?


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Comment les vias sont-ils ou ont-ils été fabriqués commercialement?

Wikipedia ( http://en.wikipedia.org/wiki/Via_(electronics) ) mentionne "Le trou est rendu conducteur par galvanoplastie, ou est recouvert d'un tube ou d'un rivet"

Quelqu'un peut-il fournir plus de détails sur ces processus, en vue de reproduire le processus? (Je me rends compte que la méthode de bricolage standard consiste à enfiler un noyau unique et à le souder. Cela semble relativement lent et ne se prête pas à l'automatisation).


Je ne connais pas la réponse, mais voici quelques liens décents à lire (je suis également intéressé par ce sujet): en.wikipedia.org/wiki/Electroplating et hackaday.com/2012/10/03/ …
Shamtam

@orangenarwhals Vous trouverez peut-être cette vidéo intéressante: Tutoriel de placage de panneaux de cuivre sur PCB / Via
Nick Alexeev

Pourquoi quelqu'un voterait-il contre une question légitime comme celle-ci?
Chris Laplante

Cette tenue américaine: thinktink.com propose les produits chimiques nécessaires pour effectuer l'activation et le placage. Je ne les ai jamais traités, mais je pense qu'il est rare de trouver un tel fournisseur non destiné à la production de masse, digne d'un commentaire.
Spehro Pefhany

J'ai entendu parler de quelques personnes utilisant un kit de réparation de désembueur de lunette arrière pour les vias de "placage". Vous devez faire attention à sa résistance et vous devrez peut-être le faire après toute refusion.
Joe

Réponses:


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Production de PCB après polymérisation en pile:

  1. Percez le trou. Cela se fait à travers les couches externes en cuivre massif (non gravé) et les couches internes gravées (pour une carte à 4 couches).

  2. Les bavures de cuivre sont éliminées lors du processus d'ébavurage.

  3. La résine époxy fondue est éliminée par un processus chimique de démoulage. (Sans cela, vous ne pouvez pas obtenir une bonne couverture de placage sur le cuivre interne.)
    Clarification: Cette étape ne concerne que les cartes à 4 couches. Le placage autour des anneaux annulaires supérieur et inférieur via obtiendra une bonne conduction sur une planche à 2 couches, même si les bords sont isolés à l'époxy.

  4. Parfois (mais moins vu en raison des méchants produits chimiques organiques nécessaires), la résine et la fibre de verre sont gravées pour exposer davantage de couches de cuivre. (Encore une fois: uniquement sur les planches de 4+ couches)

  5. Environ 50 microns de cuivre sans électrolyse sont déposés dans le trou pour permettre la galvanoplastie.

  6. Une résine polymère est ajoutée à la carte pour couvrir tout ce qui sera gravé (tout sauf via des tampons, des tampons normaux, des traces, etc.).

  7. Environ 1 mil de cuivre galvanisé est déposé dans le baril et sur chaque surface du PCB non recouverte de résine.

  8. La réserve métallique est plaquée sur le cuivre galvanisé.

  9. La résine polymère est supprimée.

  10. Le processus de gravure supprime tout le cuivre non recouvert de résine métallique.

  11. La résistance métallique est supprimée.

  12. Un masque de soudure est appliqué.

  13. La finition de surface est appliquée (HASL, ENIG, etc.)

Quelques points à considérer sur les vias et le bricolage via les remplacements. L'expansion thermique est la mort des cartes PCB, et les vias sont la partie la plus abusée.

Un matériau FR4 est constitué de fibres de verre imprégnées de résine. Vous avez donc un tissage de fibres dans le sens X et Y, recouvert de "Jello". Les fibres de verre ont peu de CTE (Coefficient of Thermal Expansion). Ainsi, la carte aura peut-être 12-18 ppm \ C dans les directions X et Y. Il n'y a pas de fibres de verre limitant le mouvement dans la direction Z (l'épaisseur du panneau). Il peut donc augmenter de 70 à 80 ppm \ C. Le cuivre n'est qu'une fraction de cette quantité. Alors que la planche chauffe, elle tire sur le via baril. C'est là que des fissures se formeront entre les couches internes et le barillet, coupant la connexion électrique et tuant le circuit.

Pour une maison faite via, vous aurez probablement un problème avec le placage le plus fin au milieu du baril, et cette zone échouant avec l'expansion de la température.


La troisième étape (éliminer l'excès de résine époxy) n'est-elle nécessaire que pour les panneaux à 4 couches ou plus? Ai-je raison de penser que cette résine est introduite lors du collage des couches?
Calrion

1
La résine existe dans une carte à 2 couches, mais vous avez raison de dire que le processus n'est qu'une carte 4+ (cela fait longtemps que je n'ai été que dans 2 couches). Un matériau FR4 est juste des fibres de verre avec de la résine. La différence entre 2 couches et les couches supérieures est l'utilisation de préimprégné (une version partiellement durcie du même matériau constituant le panneau 2 couches précuit.) Ainsi, la résine est toujours là et le forage la fait fondre et l'étale autour.
Joe

1
Il vaut la peine de savoir que le cuivre dans les vias est beaucoup plus mince que le cuivre sur les couches de la carte.
Will

1
Absolument et à moins que la maison du conseil ne contrôle bien les choses ou que la taille du via soit grande par rapport aux minimums que la maison du conseil puisse fabriquer, l'épaisseur du via peut varier le long du canon. Parfois au point que la carte échouera prématurément avec la dilatation thermique.
Joe

Je pense que l'étape 5 est la plus "magique" que la plupart des gens ne savent pas comment reproduire chez eux.
PlasmaHH

6

Une alternative commerciale au placage pour les panneaux prototypes à 2 couches consiste à utiliser des rivets, tels que cette machine . Un bricoleur pourrait soit souder les rivets au lieu de les presser, soit fabriquer des matrices appropriées pour une presse moins chère s'ils ont accès à un tour.


Vous pouvez souder un fil d'un composant de trou traversant ou un fil des deux côtés pour une couche 2. Je l'ai fait au début.
Joe
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