Le circuit imprimé (PCB) est un élément fondamental des composants électroniques et la fabrication de PCB est une compétence expérimentale de base tant pour les étudiants en électronique que pour les ingénieurs en électronique. Bien que la technologie de fabrication de cartes PCB soit déjà suffisamment mature, il est irréaliste et inutile de produire des circuits imprimés conformes à des normes spécialiséesProcessus de fabrication des PCBs’ils veulent simplement tester leurs conceptions, car cela prend du temps et coûte cher. Par conséquent, cet article proposera une méthode simple pour fabriquer un PCB double face afin que les étudiants en électronique et les ingénieurs disposent d’une meilleure alternative.
La fabrication de circuits imprimés (PCB) se décline principalement en deux méthodes : le mode chimique et le mode physique. De nos jours, les méthodes de fabrication de PCB les plus répandues dans les lycées sont l’impression par transfert thermique et la gravure physique. La première relève du domaine chimique, tandis que la seconde appartient au domaine physique.
• Impression par transfert thermique
Pour effectuer l’impression par transfert thermique, on utilise d’abord une imprimante laser ordinaire pour imprimer l’image du circuit imprimé sur un papier de transfert thermique spécialisé. Ensuite, l’image du circuit imprimé qui a été imprimée sur le papier de transfert thermique est transférée surStratifié Cuivre (CCL)au moyen d’un équipement de transfert thermique. Enfin, un PCB de haute précision est produit après des procédés ultérieurs, notamment la gravure et le perçage du PCB. Dans les laboratoires de lycée, l’impression par transfert thermique est utilisée pour produire des PCB de haute précision et peut être réalisée en une heure. En ce qui concerne la fabrication de PCB double face, le problème majeur réside dans le désalignement, qui n’a pas encore été résolu avec la méthode de fabrication actuellement utilisée. Par conséquent, les PCB double face fabriqués par la méthode d’impression par transfert thermique ne fonctionnent pas de manière optimale dans les produits électroniques.
L’impression par transfert thermique adhère au processus de fabrication de PCB suivant :
1. L’image du circuit imprimé inférieur est imprimée sur une feuille de papier de transfert thermique par une imprimante laser ordinaire.
2. L’image du PCB supérieur est imprimée sur une autre feuille de papier de transfert thermique à l’aide d’une imprimante laser ordinaire.
3. Deux feuilles de papier de transfert thermique sont étroitement collées à un CCL double face bien découpé. Du ruban adhésif transparent peut être utilisé pour fixer la position du papier et de la plaque afin d’éviter tout désalignement.
4. L’impression par transfert thermique est effectuée en introduisant le CCL, sur lequel est collé le papier de transfert thermique, dans l’équipement d’impression par transfert thermique. Après refroidissement, on obtient un CCL sur lequel l’image du PCB est imprimée.
5. La gravure et le perçage du PCB sont ensuite effectués.
Le processus peut être résumé dans la figure suivante :
Parmi toutes les phases de l’impression par transfert thermique pour la fabrication de circuits imprimés, l’application de l’Étape 3 permet d’aligner avec précision deux feuilles de papier de transfert thermique. En revanche, à l’Étape 4, un désalignement a tendance à se produire dans l’équipement de transfert thermique. Par conséquent, il est difficile de fabriquer avec succès des circuits imprimés double face sans effectuer plusieurs essais préalables.
• Gravure physique
Sur la base des principes fondamentaux de la gravure physique, la gravure physique est conforme au principe du fraisage, les parties supplémentaires ou inutiles du CCL étant fraisées. L’équipement utilisé est en réalité un type de petite machine CNC de perçage et de fraisage, également appelée machine de gravure de circuits imprimés. Dans le processus de fabrication de PCB double face, après la finition du fraisage d’un côté, la carte doit être retournée pour le fraisage de l’autre côté. L’opération de retournement peut entraîner un désalignement qui doit être corrigé par des moyens logiciels et matériels afin de réduire le taux de rebut des PCB double face.
• Comparaison entre l’impression par transfert thermique et la gravure physique
Selon la comparaison entre les deux méthodes, l’impression par transfert thermique est plus performante que la gravure physique en ce qui concerne les aspects suivants :
1. La machine de perçage-fraisage CNC présente un coût relativement élevé et occupe davantage d’espace dans le laboratoire. La machine d’impression par transfert thermique, en revanche, est peu coûteuse et occupe moins d’espace que la machine de perçage-fraisage CNC.
2. Un circuit imprimé double face peut être réalisé en une heure lorsque l’on utilise l’impression par transfert thermique. Malgré les éventuels désalignements nécessitant plusieurs passages de transfert thermique, un circuit imprimé double face peut être fabriqué en trois heures au maximum. En revanche, une machine de perçage et de fraisage CNC prend plus de temps, au moins quatre heures. De plus, une machine de perçage et de fraisage CNC ne peut traiter qu’une seule carte de circuit imprimé à la fois, tandis que l’impression par transfert thermique est capable de produire plusieurs circuits imprimés double face sur la même période.
Afin de résoudre le problème de désalignement qui se manifeste dans l’impression par transfert thermique traditionnelle, cet article proposera une méthode améliorée d’impression par transfert thermique pour la fabrication de circuits imprimés (PCB) avec les étapes suivantes.
1. L’image du circuit imprimé inférieur et l’image miroir du circuit imprimé supérieur sont imprimées sur le même papier de transfert thermique, et les trous traversants de l’image du circuit imprimé inférieur et de l’image du circuit imprimé supérieur sont symétriques linéairement.
2. Le papier de transfert thermique est plié le long de la ligne de symétrie et recouvre le CCL double face bien découpé.
3. Le CCL double face recouvert de papier de transfert thermique est ensuite placé dans l’équipement d’impression par transfert thermique pour l’impression. La partie pliée entre d’abord dans l’équipement d’impression par transfert thermique et, après refroidissement, on obtient un CCL sur lequel l’image du PCB est imprimée.
4. Gravure et perçage de PCB.
Le processus ci-dessus permet de contrer efficacement le problème de désalignement qui survient toujours dans l’impression thermique traditionnelle pour la fabrication de circuits imprimés, en imprimant les images des faces supérieure et inférieure du circuit imprimé sur le même papier de transfert thermique. Il en résulte qu’un circuit imprimé double face fiable peut être fabriqué en une seule fois, de manière fluide.
L’impression de l’image du PCB sur la même feuille de papier de transfert thermique peut être réalisée à partir de n’importe quelLogiciel de conception de circuits impriméseffectuant différentes opérations. Dans l’ensemble, cette méthode améliorée d’impression par transfert thermique pour la fabrication de circuits imprimés est la plus efficace pour les étudiants en électronique ou les ingénieurs qui peuvent l’utiliser pour produire des circuits imprimés double face en laboratoire.
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