Un PCB est réalisé à partir de plaques de matériau composite, recouvertes de couches de cuivre. La FR4 (époxy + fibres de verre) est la plaque la plus utilisée.

La panélisation consiste à imprimer plusieurs PCB sur un même panneau de FR4. Elle permet de diminuer les coûts et se prépare dès la conception, avec un dossier de fabrication adapté.

La fabrication est largement robotisée, avec l’usage de machines à commandes numériques (CNC).

Préparation des panneaux

La plaque de FR4 subit une découpe : elle est mise aux dimensions pour imprimer les PCB. La plaque découpée s’appelle le panneau.

Le perçage permet de réaliser les trous pour les pattes des composants et les vias.

Une couche de cuivre est ensuite déposée par galvanoplastie pour métalliser les vias.

Gravure

La gravure nécessite plusieurs étapes préliminaires :

  • chaque face du panneau est recouverte d’un film de résine photosensible ;
  • un typon (film de masquage) est placé sur chaque face, pour masquer les pistes/pastilles ;
  • le panneau est exposé aux UV, la résine non masquée durcit ;
  • la résine non durcie est retirée, puis les pistes/pastilles nues sont recouvertes d’une couche d’étain protectrice ;
  • la résine durcie est retirée.

La gravure consiste à plonger le panneau dans une solution alcaline, qui attaque le cuivre non protégé. Après le bain, le panneau ne comporte plus que le cuivre des pistes/pastilles. L’étain est retiré.

Tests et finitions

Le panneau passe au AOI, Automated Optical Inspection : une machine effectue une vérification visuelle des PCB.

Un masque de soudure (résine) est ajouté, pour protéger les PCB et empêcher les ponts de soudure lors du brasage des composants.

La sérigraphie ajoute des annotations/repères textuels sur les PCB.

Une couche de finition de surface est ajoutée aux pistes/pastilles pour protéger de la corrosion et faciliter le brasage.

Des tests électriques sont réalisés pour valider les PCB.

Les panneaux sont découpés pour séparer les PCB, ou pré-découpés avec coupe en V.