FAQ

Qu’est-ce qu’un microvia?

Selon la nouvelle définition fournie par l’IPC-T-50M, un microvia est un trou borgne dont le rapport profondeur / diamètre est de maximum 1:1, qui se termine sur une plage de cuivre et dont la profondeur totale ne dépasse pas 0,25 mm (mesurée entre le feuillard de cuivre de la plage supérieure et la plage cible). Un microvia est un via dont le diamètre mesure moins de 150 µm. Ces trous minuscules sont percés dans la  plus grande majorité par laser.

Que signifie « via borgne »?

Il s’agit d’un trou qui part d’une couche externe vers une couche interne, mais qui ne traverse pas l’ensemble du circuit imprimé. Ce type de trou peut être percé mécaniquement ou à l’aide de la technologie laser. L’image illustre un via borgne percé par un laser.

Que signifie « via enterré »?

Il s’agit d’un trou qui court entre une ou plusieurs couches internes. Ce type de trou est généralement percé mécaniquement.

Qu’est-ce qu’un PCB HDI?

La norme IPC-2226 définit un PCB HDI comme un circuit imprimé à la densité d’interconnexions par unité de surface supérieure aux circuits imprimés conventionnels. Ces cartes présentent des pistes et des isolements plus fins ≤ 100 µm / 0,10 mm, des vias plus petits (< 150 µm) et des pastilles de soudure < 400 µm, ainsi qu’une densité de pastilles plus élevée (20 pads/cm²) que celle utilisée dans la technologie de PCB conventionnelle.

Qu’est-ce qu’un PCB Ultra HDI?

Pour être défini comme un PCB Ultra HDI, le circuit imprimé doit avoir :

• Des pistes et isolements inférieurs à 50µm.
• Des épaisseurs de diélectrique inférieures à 50 µm
• Des diamètres de microvia inférieurs à 75 µm –  
• Des caractéristiques produit qui vont au-delà de la norme IPC 2226 niveau C standard

Existe-t-il différents types de structures HDI?

Le schéma ci-dessous illustre les principales structures, type I, type II et type III, telles qu’elles sont définies dans la norme IPC-2226.

Type I. Définit un seul niveau de microvia, sur un ou sur les deux côtés du circuit imprimé. Cette structure utilise des microvia borgnes ainsi que des trous métallisés pour l’interconnexion.

Type II. Définit un seul niveau de microvia, sur un ou sur les deux côtés du circuit imprimé. Cette structure utilise des microvia borgnes et enterrés, ainsi que des trous métallisés pour l’interconnexion.

Type III. Définit au moins deux niveaux de microvia sur un ou sur les deux côtés du circuit imprimé. Utilise des microvia borgnes et enterrés, ainsi que des trous métallisés pour l’interconnexion.

Terminologie de conception définissant le degré de conception HDI:

• 1+n+1 = un niveau de microvia (comme dans les exemples de type I et type II ci-dessus)
• 2+n+2 = deux niveaux de microvia (comme dans l’exemple de type III ci-dessus)
• 3+n+3 = deux niveaux de microvia

Quelles sont les structures disponibles pour les PCB flexibles et flex-rigides?

Les structures disponibles sont nombreuses et variées. Les plus courantes sont décrites ci-dessous:

Flexible simple face (IPC-60103 type 1) – Coverlay (polymide + adhésif) collé sur un core flexible simple face sans adhésif. Avec ou sans stiffener.

Flexible double face (IPC-6013 type 2) – Coverlay collé sur les deux côtés d’un core double face sans adhésif (deux couches conductrices) avec des trous traversants métallisés. Avec ou sans stiffener.

Flexible multicouche (IPC-6013 type 3) – Coverlay collé des deux côtés d’une construction sans adhésif contenant trois couches conductrices ou plus, avec des trous traversants métallisés. Avec ou sans stiffener. Notre capacité actuelle de fabrication de PCB flex multicouches est de 4L.

Construction flex-rigide traditionnelle (IPC-6013 type 4) – Combinaison de circuits rigides et flexibles multicouches contenant 3 couches ou plus, avec des trous traversants métallisés. Notre capacité est de 22L avec 10L flexibles.

Construction flex-rigide asymétrique, où le circuit flexible est situé sur la couche externe de la construction rigide. Contenant 3 couches ou plus, avec des trous traversants métallisés.

Construction flex-rigide multicouche avec vias enterrés / borgnes (microvia) faisant partie de la construction rigide. 2 étages de microvias sont réalisables. La construction peut également inclure deux structures rigides dans le cadre d’une construction homogène. La capacité est une structure HDI de 2+n+2.

Construction par reliure et air-gap – une structure complexe. Présente des espaces entre les couches flexibles pour permettre une meilleure flexion des circuits. Les couches flexibles peuvent être de différentes longueurs, afin de réduire au minimum la compression des couches internes dans le rayon de courbure.

Comment calculer la longueur appropriée de la partie flexible dans une structure flex-rigide afin de permettre un rayon de courbure minimum?

Des recommandations détaillées se trouvent dans l’IPC-2223, sections 5.2.3.3 concernant les courbures en utilisation statique et dynamique, et doivent être respectées lors de la vérification finale de la conception. Cependant, quelques règles de base sur l’épaisseur de la matière flexible sont présentées ci-dessous:

Qu’est-ce qui distingue un circuit semi-flexible d’un circuit flex-rigide?

Un circuit semi-flexible est un circuit imprimé multicouche « standard » construit à l’aide de matières de type FR4 spécifiques, fraisé avec une certaine tolérance sur l’épaisseur. La zone plus mince qui en résulte offre ainsi une section plus flexible / souple qu’avec un FR4 d’épaisseur traditionnelle. Les circuits semi-flexibles conviennent aux applications statiques (carte fixée), ou avec un nombre très limité de flexions.

Quelle est la différence entre les matières flexibles avec et sans adhésif?

Les structures qui utilisent des systèmes avec adhésif utilisent cet adhésif pour coller le cuivre au core flexible. Ainsi, cette couche adhésive et le coverlay pénètrent dans la construction rigide et directement dans le trou métallisé. Le coefficient d’expansion plus élevé de l’adhésif accroît le risque de problèmes dans les trous traversants, tels que des fissures. La présence de ce matériau dans le via peut entraîner des problèmes de formation de dépôts sur la paroi intérieure résultant d’un mauvais « nettoyage » de l’adhésif.

La solution pour améliorer la fiabilité des vias traversants consiste à opter pour un système sans adhésif (cuivre déposé directement sur le polyimide) et à limiter le chevauchement du coverlay dans la partie rigide de la carte. Cela permet d’obtenir une structure beaucoup plus fiable sans que l’adhésif ne pénètre dans le via. C’est de loin l’approche la plus courante en matière de PCB flex-rigide.

Quel est la taille minimum du trou sur la couche externe/interne?

Cela varie d’un fabricant à l’autre, mais généralement la plupart d’entre eux peuvent réaliser les dimensions suivantes:
A = 0.15 mm
B = 0.20 mm
C = 0.30 mm

Lorsque j’ai besoin de pistes plus épaisses que la normale, quelles épaisseurs puis-je utiliser?

Généralement, plus le cuivre de base est épais, plus la piste doit être large. Le principe général est qu’avec un cuivre de base de 18 µm, la piste ne doit pas être plus étroite que 0,1 mm (4 mil) et avec un cuivre de base de 105 µm, la piste ne doit pas être plus étroite que 0,25 mm (10 mil).

Quelle quantité de cuivre fini peut-on attendre?

On croit à tort que le cuivre offre des épaisseurs exactes, et que celles-ci ne diminuent pas au cours de la production. Par exemple, 1 oz = 35 um ou ½ oz = 18 um.
Toutefois, l’IPC-6012 définit l’épaisseur minimum acceptable des feuillards de cuivre, et des feuillards après la métallisation, sur la base de tolérances admissibles et de la diminution du cuivre métallisé au cours du process de fabrication.
Les poids de cuivre les plus courants et les épaisseurs de cuivre tolérées sont présentés ci-dessous.

Il est essentiel de comprendre ce dont vous avez besoin et de bien le spécifier. Le risque est une sous-spécification ou une sur-spécification, ce qui peut entraîner une hausse des coûts associés à la conception. Pour plus d’informations, veuillez contacter nos techniciens.

Qu’est-ce que le « ratio hauteur-largeur »?

Il s’agit du rapport entre le diamètre du trou et sa profondeur. Lorsqu’un fabricant stipule que sa production a un « ratio hauteur-largeur » de 8:1, cela veut dire que le diamètre du trou est de 0,20 mm pour une épaisseur de 1,60 mm.
Pour les structures HDI, le rapport hauteur-largeur adapté pour le microvia est normalement 0.8:1, la valeur 1:1 étant préférable pour faciliter la métallisation.

Qu’est-ce que l’enrobage cuivre?

L’enrobage cuivre est un dépôt continu de cuivre électrodéposé dans le canon du trou et qui s’étend sur la surface du PCB (ou sur la surface du core de la couche interne dans le cas d’une structure HDI) sur 25 µm minimum.

Qu’est-ce-qu’un PCB copper coin ?

C’est un circuit imprimé multicouche avec l’ajout d’une pièce de cuivre intégrée dans l’empilage. Cela permet une connexion thermique directe d’un côté à l’autre ou d’une couche spécifique à une couche extérieure, afin de dissiper les calories générées par un ou des composants.

Qu’est-ce que l’impédance contrôlée ?

Contrôler l’impédance signifie que nous contrôlons la performance ou la vitesse de ce signal le long d’une piste. Elle est liée à la résistance, à la capacité et à la conductance de la piste en question. L’impédance est également mesurée en Ohms. Elle est différente de la résistance qui est parcourue par un courant continu. L’impédance est une caractéristique de courant alternatif, ce qui signifie qu’elle est liée à la fréquence.

Existe-t-il plusieurs types d’impédance contrôlée ?

Oui, il en existe plusieurs qui sont décrites ci-dessous:

Impédance différentielle – Impédance d’une paire de conducteurs aux signaux de polarité égale et opposée – même amplitude – en opposition de phase entre eux.

Impédance en mode impair – Impédance d’un côté d’une paire de conducteurs qui ont tous deux des signaux de polarité égale et opposée – même amplitude et opposition de phase.

Impédance en mode pair – Impédance d’un côté d’une paire de conducteurs qui ont des signaux égaux – même amplitude et même polarité.

Impédance en mode commun – Impédance d’une paire de conducteurs qui ont des signaux égaux – même amplitude et même polarité.

Que signifie le terme « frein thermique » ?

Pour les composants CMS, notamment les plus petits, nous utilisons des pastilles de frein thermique afin de simuler la même masse thermique sur les deux terminaisons et d’éviter l’effet Tombstoning, les composants tordus ou dans le pire des cas, les composants cassés.

Pour les composants montés, nous utilisons des pastilles de frein thermique sur la couche interne afin de faciliter le mouillage dans le corps du trou. Les formules pour les pastilles de frein thermique se trouvent dans les normes de la série IPC-2220.

Doit-on approuver l’ajout de teardrops dans les cahiers des charges ?

Selon la nouvelle section 3.4.2 de l’IPC-6012D, il est autorisé d’ajouter des teardrops au design lorsque les cartes doivent être conformes aux classes 1 et 2.

Si vous ne souhaitez pas utiliser de teardrops, signalez-le dans votre cahier des charges. Mais prévoyez un annular ring suffisamment large.

Qu’est-ce que la technologie back-drilling?

Pour les applications à haute fréquence, nous devons éviter toute perte de signal. Par conséquent, lorsque deux couches sont connectées et que le signal est transmis de l’une à l’autre, il doit passer par un via qui les relie. Si, par exemple, le signal doit passer de la couche 1 à la couche 2 dans un circuit 20 couches, une partie de la structure via est considérée comme étant « en excès » et pour cette application, il est préférable d’éliminer l’excès de cuivre de ce trou car il agit comme une antenne et influe sur le signal.

Nous utilisons le back-drilling (contre-perçage avec profondeur contrôlée dans l’axe Z) pour éliminer l’excès de cuivre dans le trou afin d’obtenir une meilleure stabilité du signal. Dans l’idéal, moins il y a d’excès de cuivre, meilleur est le résultat. Le diamètre de perçage doit être 0,2 mm plus grand que le diamètre du via correspondant.

Qu’est-ce que la résistance thermique ?

Dans cette vidéo, vous apprendrez ce que sont la résistance et la conductivité thermiques.

Que signifie « marquage UL » ?

La sécurité est un élément crucial dans le secteur de l’électronique. Il est vital que les utilisateurs puissent se fier au produit fini en ce qui concerne des facteurs tels que la sécurité électrique et la protection contre les incendies. Le circuit imprimé et les matières qu’il contient doivent donc respecter les normes les plus strictes. Pour que les cartes soient conformes, la certification UL des matières constituant le PCB est devenue pratique courante.

Tout d’abord, à quoi correspond l’acronyme UL ? UL signifie Underwriters Laboratories. En quoi la certification UL est-elle importante ? L’UL est une autorité majeure qui bénéficie d’une bonne réputation dans l’industrie des circuits imprimés. Cet organisme est indispensable pour les tests de sécurité incendie et électrique. Des clients du monde entier, y compris des entreprises chinoises renommées, exigent des usines capables d’obtenir la certification UL. La certification UL est donc très importante pour permettre aux usines de produire des PCB fiables et de pouvoir accéder au marché international.

Quel type de bouchage des vias est recommandé?

Le type de bouchage préconisé pour un circuit imprimé standard (à l’exception des vias recouverts) est l’IPC 4761 type VI, rempli et recouvert, l’objectif étant un remplissage complet. Toutefois, la spécification générale de NCAB Group stipule que le remplissage ≥ 70 % est acceptable. L’image ci-dessous présente le type VI avec un recouvrement par le vernis épargne.

Le bouchage d’un seul côté n’est pas conseillé (y compris le type II bouché et recouvert) en raison de problème relatif à l’emprisonnement de produits chimiques ou le risque de présence de billes de soudure avec les finitions HASL (LF et SnPb).

Qu’est-ce qu’un via recouvert?

On parle de via recouvert lorsque la métallisation est ajoutée sur le trou, de sorte que la surface est totalement métallisée. L’épaisseur minimale de métallisation couverture / cuivre est de 5 µm pour les exigences de classe 2, et de 12 µm pour les exigences de classe 3.

Nous préconisons la résine époxy plutôt que le vernis épargne comme matériau de remplissage, car la résine époxy limite le risque de bulles d’air ou d’expansion du remplissage durant le process de brasage. Il s’agit du bouchage IPC-4761 type VII – vias remplis et recouverts. Il est généralement utilisé dans les conceptions avec via in pad ou pour des applications BGA, où des caractéristiques de haute densité sont requises.

Dois-je utiliser un matériau FR4 avec un Tg (Tg = température de transition vitreuse) élevé pour le brasage sans plomb?

Pas nécessairement. De nombreux facteurs doivent être pris en compte, par exemple le nombre de couches, la largeur du PCB et une bonne compréhension du processus d’assemblage (nombre de cycles de brasage, durée au-dessus de 260°C etc.). Certaines recherches ont démontré qu’un matériau dont le Tg a une valeur « standard » offre de meilleures performances qu’un autre avec un Tg plus élevé.
Le plus important, c’est la manière dont le matériau se comporte lorsqu’il est soumis à des températures supérieures au Tg . Par conséquent, une bonne connaissance des profils de température vous aidera à évaluer les caractéristiques de performances requises.

Quelles caractéristiques faut-il rechercher lors de la sélection
du matériau?

 
Les principales caractéristiques que nous considérons comme primordiales sont les suivantes:

CTE

Mesure l’expansion du matériau de base lorsqu’il est chauffé. Critique dans l’axe Z – généralement quand la température est supérieure au Tg, la dilatation est importante. Si le CTE est trop élevé, des défaillances peuvent se produire au cours de l’assemblage car le matériau se dilate de façon plus importante au-delà du Tg. Certains matériaux peuvent présenter le même Tg, mais avec des CTE différents – un CTE inférieur est préférable. De même, certains matériaux peuvent avoir des valeurs de Tg supérieures, mais également un CTE post-Tg supérieur (pire).

Tg / TEMPÉRATURE DE TRANSITION VITREUSE
La valeur de Tg est la température à laquelle le matériau passe d’un état rigide comme du verre en à un matériau plus élastique et pliable, semblable au plastique. Il est important de noter qu’au-delà de la valeur de Tg, les propriétés du matériau changent.

Td / TEMPÉRATURE DE DECOMPOSITION
Il s’agit d’une mesure de la dégradation du matériau. La méthode d’analyse mesure la température à laquelle le matériau perd 5 % de sa masse, point auquel la fiabilité est compromise et un phénomène de délaminage peut se produire.
Les circuits imprimés à haute fiabilité nécessitent un Td ≥ 340℃.

T260 / T288 / RÉSISTANCE AU DÉLAMINAGE
Il s’agit d’une méthode permettant de déterminer le moment où l’épaisseur du PCB est irréversiblement changée à une température prédéfinie (260 ou 288 C° dans ce cas), c’est-à-dire lorsque le matériau se dilate et qu’un délaminage se produit.

Dois-je utiliser un matériau FR4 avec un Td (Td = température de dégradation) élevé pour le brasage sans plomb?

Une valeur de Td supérieure est préférable, notamment si la carte est techniquement complexe et fait l’objet de plusieurs process de brasage, mais cela peut entraîner des coûts plus élevés. Une bonne connaissance de votre processus d’assemblage peut vous aider à faire les bons choix.

Quelle est la différence entre « dicyandiamide » et « non dicyandiamide » comme durcisseur dans l’époxy FR4?

Le dicyandiamine est de loin le système de durcissement le plus courant pour cet époxy. Il présente une valeur Td d’environ 300–310°C tandis qu’un « non dicyandiamine », soit un époxy polymérisé phénolique, a une valeur Td d’environ 330–350°C, et peut donc mieux résister à une température plus élevée.

Que signifie « CAF »?

CAF (Conductive Anodic Filament – Filament anodique conducteur) signifie qu’il y aura une réaction électrochimique entre l’anode et la cathode de cuivre, susceptible de provoquer un court-circuit interne dans le matériau.

Quelle est la finition la plus appropriée pour un brasage sans plomb ?

ll n’y a pas de « meilleure finition » ; chacune a des avantages et des inconvénients. Votre choix dépend de nombreux facteurs. Veuillez contacter nos techniciens ou consulter les informations sur les finitions de surface dans cette section du site Web.

Quelles sont les règles en ce qui concerne les retardateurs de flamme ? Existe-t-il une interdiction nationale du TBBP-A utilisé dans l’électronique ?

Non, les recherches ont démontré qu’il est impossible d’imposer une telle interdiction pour des raisons pratiques.

Quelle est la différence entre un retardateur de flamme ajouté sous forme réactive ou additive ?

Le retardateur de flamme réactif est chimiquement lié à l’époxy. Il ne se dissout pas et ne migre pas hors du produit lors du dépôt des déchets.

Combien de cycles de refusion les matériaux FR4 peuvent-ils supporter?

Il est difficile d’apporter une réponse précise, mais nous avons effectué des tests sur des matériaux ayant subi jusqu’à 22 refusions, dont quatre à une température de 270 C°. Après 22 refusions, le stress est considérable et le matériau peut se dégrader, mais toutes les connexions sont restées fonctionnelles. Nous recommandons de choisir un matériau avec un Tg plus élevé lorsqu’il y a plus de 6 couches et que l’épaisseur est supérieure à 1,6 mm.

Les directives RoHS ou DEEE nécessitent-elles le marquage du PCB?

Non, mais les PCB qui intègrent des finitions HASL sans plomb doivent être clairement marqués, pour indiquer leur compatibilité, en raison du risque de confusion avec les finitions HASL au plomb.

Les PCB compatibles RoHS sont-ils également sans halogène?

Non, pas nécessairement. La directive RoHS interdit deux retardateurs de flamme bromés, les PBB (polybromobiphényles) et les PBDE (polybromodiphényléthers). On utilise généralement dans les circuits imprimés un retardateur de flamme bromé appelé le TBBP-A (tétrabromobisphénol A).