C’est simplement un moyen de protéger les trous de passage (Via Hole) pour différentes raisons :

• Pour éviter que l’étain circule d’une face à l’autre dans le processus de soudage. Peut provoquer des courts-circuits.
• Pour éviter que des restes chimiques restent attrapés à l’intérieur du trou via dans des processus postérieurs et puissent dégrader ou contaminer la métallisation en occasionnant une discontinuité (« open »).
• Pour la dissipation thermique.
• Pour permettre l’assemblage ou le soudage directement sur le trou traversant. Technologie VIP (Via In Pad).
• Pour obtenir une surface totalement plate au circuit, et faciliter le vide pour le test ICT.
• Pour assurer une fiabilité additionnelle pour le trou de passage ou via.

Les trous-vais peuvent être protégés avec 2 matériaux :

• Avec des encres non-conductrices.
• Avec des encres conductrices ou remplies de cuivre.

La manière de le faire est connue avec 5 types:

• « Plugged » – partiellement couvert d’encre non-conductrice.
• « Plugged & covered » – partiellement couvert d’encre non-conductrice et recouverte d’une deuxième couche d’encre.
• « Filled », remplies 100% avec d’encre non-conductrice ou conductrice.
• « Filled & Covered » – complètement remplies et recouvertes d’une deuxième couche d’encre.
• « Filled & Covered Plated » – complètement remplies et recouvertes d’une métallisation de cuivre.

Les trous couverts (plugged) sont généralement utilisés pour prévenir le transfert d’étain entre les faces dans le processus de soudage. Sont également utilisés pour aider le vide pendant le test des ICT. Plugged est une pénétration partielle de l’encre dans le trou traversant et peut être appliquée avant ou après le processus final, l’application du vernis-épargne.

Les trous remplis (filled) habituellement sont faites avec un rembourrage d’encre conductrice ou de métallisation de cuivre (aveugle et remplir le trou). Ils sont utilisés pour les VIP (Via In Pad), come les dissipateurs thermiques, ou pour garantir la fiabilité du trou. (Consulter Normative IPC-4761).

Avant la conception de circuits imprimés est conseillé de contacter directement (sans intermédiaires) avec son assembleur (OEM) et le fabricant des circuits imprimés. Ils sont les vrais spécialistes dans toutes les questions relatives au circuit imprimé dans la fabrication et l’assemblage du circuit. Ils peuvent vous conseiller sur toutes les questions relatives a:

• Matériaux à utiliser, à recommandé lequel construction de multicouche (Bildt Up), la protection de trous approprié, la finition adéquate…

Ce sera la meilleure manière dont le prototype est assimilé à la fin prétendue et réduit des coûts. (Consulter Normative IPC-2221a).

Le format préféré est Gerber RS274X, avec la Table d’Ouvertures incluse. Il faut inclure toutes les couches, les vernis-épargne (« Top » et « Bottom ») et la Sérigraphie des Composants. Le format du Fichier des Trous sera en « Excellon ». Nous admettons aussi d’autres formats tels que PDF, DXT, etc.… mais il faut plus de temps pour la conversion à Gerber avec plus risque d’erreur pendant la conversion.

Il est recommandé d’stocker les circuits imprimés dans l’emballage d’origine jusqu’à son installation dans un endroit sec et propre avec un niveau ne excédant pas de 25º C et 60% d’humidité.

Une fois ouvert l’emballage, si toutes les pièces ne sont pas utilisés, le refermer.

Manipulez les circuits avec soin, avec une spéciale attention en ne toucher pas avec les doigts les points de soudage (utiliser des gants) car peut se produire des oxydations qui affectent le processus de brasage.

En cas de montage après plusieurs semaines après la réception, il est conseillé de cuire les circuits au four (ils peuvent être empilés) pendant 4 heures à une température de 120º C pour éliminer la possible humidité acquise pendant l’stockage, qui pourrait affecter la soudabilité.

Les périodes d’stockage maximal selon la finition sont:

Étamage chimique – 6 mois

Argent chimique – 6 mois

HAL Sn/Pb – 12 mois

HAL-LF – 12 mois

ENiG (Ni/Au Chimique) – 12 mois

Or dur (Hard Gold) – 12 mois

OSP (Couche Passivée) – 6 mois

Les polymères (matériaux plastiques isolantes) utilisés en contact électrique et électronique comme des encres et matériaux base pour la fabrication des circuits imprimés, le circuit lui-même, câbles, prises, transformateurs, etc…, sont réglementés par plusieurs normes nationales et internationales (UL, IEC, DKE, CENELEC) pour assurer la sécurité électrique des installateurs et des utilisateurs, et la sécurité contre des incendies.

U.L. est l’acronyme d’Underwriters Laboratories Inc., une organisation américaine qui certifie, après examen et tests, la conformité des équipements électriques et électroniques, et tous ses composants, les exigences de sécurité électrique (CTI et DSR) et contre des incendies (Flame Class), entre d’autres exigences(*), conformément aux normes nationales des États-Unis et au Canada.

(*) Leur capacité à conserver leurs propriétés à la température de fonctionnement, limites de soudage maximale et les paramètres de conception, tel que la largeur minimale des pistes, la distance des pistes sur les bords, l’épaisseur de la piste, la finition métallique, nombre de couches de recouvrement et la surface conductrice maximale.

La plupart des circuits fabriqués à CIPSACIRCUITS sont composants reconnus par UL tant pour les normes des États-Unis comme au Canada.

L’identification signifie « Composants Reconnus par UL ». Placé sur les circuits indique que ces produits, comme les matériaux de base et les encres de la masque avec lesquels ils ont été fabriqués, ont été évalués, classés et reconnus par UL, comme composant conforme aux normes de sécurité des États-Unis.

Pour la reconnaissance des circuits comme composants conformes aux normes de sécurité au Canada, l’identification est :

À CIPSACIRCUITS est inclus comme marquage le logo et la lettre correspondant au type de circuit.

ATTENTION !!!

Pour marquer les circuits comme une composante reconnue, doit être demandée préalablement par le client, en indiquant le pays qui est dirigé (États-Unis ou Canada). En considérant aussi que pour le marché européen il y a l’habitude d’exiger la reconnaissance d’UL pour déterminés équipes électriques et électroniques. Dans ces cas l’identification des États-Unis s’emploie par défaut.

C.T.I. c’est l’acronyme en angles de « Comparative Tracking Index », en français I.T.C (Indice de Tenue au Cheminement).

Un acheminement électrique (Tracking) est défini comme : la dégradation irréversible de la surface d’un matériel isolant par formation de sillons en raison des décharges qui s’initient et se développent superficiellement. Ces sillons sont conducteurs même en conditions de sécheresse. L’acheminement peut se produire dans surfaces en contact avec l’air et aussi en surfaces de contact entre les distincts matériels.

Pour le marché de l’industrie électronique les données de référence électriques sont spécialement importantes.

C.T.I. est l’une des méthodes utilisées pour mesurer les propriétés et le comportement des matériels isolants d’usage électrique et/ou électronique en présence d’un courant électrique. Appliqué au circuit imprimé permet que le Fabricant de l’Équipe Finale puisse sélectionner le type de circuit approprié selon les exigences de son produit.

La valeur de C.T.I. indiquera le degré de résistance des matériels de base pour fabrication de circuits imprimés, à la formation de chemins conducteurs (des courts-circuits) quand sa surface s’expose aux conditions humides c’est-à-dire à l’action d’eau qui contient des impuretés ioniques, simultanément avec une demande électrique.

L’essai est réalisé selon l’standard UL 746E, en soumettant la surface du matériel de base avec l’épaisseur nominale de 3 mm (il se considère représentatif de toute autre épaisseur) au dégouttement d’une solution de 0,1 % de chlorure d’ammonium entre deux électrodes, aux tensions d’essai de jusqu’à 600V.

La quantité de courant exprimée en Volts auxquels le matériel de base peut résister, après 50 gouttes, sans former de courts-circuits sera la valeur de CTI.

Avec cette valeur du matériel de base le circuit imprimé est classé, selon les rangs spécifiés dans le standard UL 746A et indiqués dans la table suivante :

CTI 0    > 600 Volts

CTI 1    400 – 600 Volts

CTI 2    250 – 400 Volts

CTI 3    175 – 250 Volts

CTI 4    100 – 175 Volts

CTI 5    < 100 Volts

ATTENTION !!!

Les valeurs les plus fréquentes de CTI dans les matériels de base pour fabrication de circuits sont les correspondants à PLC 3 et 4.

En général, quand une équipe finale aura certaines conditions requises de sécurité électrique, le client exigera pour le circuit imprimé une valeur de CTI=3 c’est-à-dire que le matériel de base employé pour sa fabrication s’acquitte de meilleures caractéristiques électriques, plus grande résistance à la formation de courts-circuits par pas de courant électrique durant son fonctionnement, de CTI> 175 V.

D.S.R. est l’acronyme en angles de « Direct Support of Current-Carring Parts » (Une surface pou l’appui direct des parts conductrices de courant).

Quand est indiqué qu’un circuit imprimé s’acquitte avec D.S.R. est entendu que le matériau de base utilisé répond aux exigences électriques de la norme ANSI/UL 796.

Appliqué au circuit imprimé il permet que le Fabricant de l’Équipe Finale puisse sélectionner le type de circuit approprié selon les exigences de son produit.

FR4 est le matériau le plus utilisé pour la fabrication des circuits imprimés, définie par NEMA comme : Stratifié d’une résine époxy et un tissu en verre avec des caractéristiques mécaniques très élevées à une température modérée, avec une bonne stabilité des propriétés électriques à une humidité élevée et des caractéristiques d’inflammabilité définie. Les lettres « FR » dans la désignation du matériel indiquent qu’il contient retardateurs de combustion (Flame Retardant), il s’agit des matériels résistants à la flamme (auto-extinction).

Pour caractériser le comportement thermique des polymères époxy sont utilisés différents paramètres:

–Classe de combustibilité. La réglementation pour évaluation de l’inflammabilité appliquée aux équipes électriques et électroniques est ANSI / UL 94. Selon cette réglementation les matériels FR4 utilisés par CIPSACIRCUITS possèdent une classe de combustibilité de 94V-0.

La classe de combustibilité qu’UL établit pour des circuits imprimés, les encres et les matériels de base qui sont utilisés pour sa fabrication, est réalisée en fonction des résultats obtenus dans les essais selon les standards ANSI/UL 94 (« Tests for Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances »).

À CIPSACIRCUITS il est établi que tous les matériaux de base et les encres du masque doivent avoir la classe de combustibilité UL 94 V-0.

Comme résultat de la classification antérieure de matières premières utilisées, ainsi que du processus de fabrication utilisé qui n’a pas modifié ses conditions d’inflammabilité, les circuits de CIPSACIRCUITS, essayés et reconnus pour U.L, a également une classe de combustibilité UL 94 V-0, à partir d’une épaisseur totale finale minimale de 0.5 mm dans en avant.

– (Tg) Point de transition. Aux températures au-dessus de Tg, le polymère époxy se transforme de cristallin et rigide, à déformable et fragile avec un comportement pareil à celui-là des liquides avec une haute viscosité. Cette situation est réversible.

Les matériaux FR4 sont classifiés selon son Tg comme :

Standard Tg   120 – 140º C

Moyen Tg        140 – 165º C

Haut Tg            >165º C

– (Td) Température de décomposition. La température à laquelle est occasionnée la destruction thermique du polymère époxy, en causant la perte de poids du matériel et sa dégradation physique et chimique de manière IRRÉVERSIBLE.

– (MOT) La température de fonctionnement maximale. La température peut également affecter les performances électriques d’un circuit imprimé dans le cas d’une température élevée en raison d’un fonctionnement à haute puissance.

La température de fonctionnement maximale d’un PCB est déterminée par les caractéristiques des matériaux utilisés dans la fabrication, principalement les valeurs RTI.

MOT doit aussi rester en dessous de la Tg, sauf pour les étapes de traitement de courte durée, tels que les procédés de soudage. Au-dessus de Tg le matériel devient mécaniquement et électriquement instable car il souffre un changement radical dans la CTE (Coefficient de dilatation thermique).

– (RTI) Relative température index. Température maximale à laquelle les propriétés critiques des matériaux sont compromises de manière inacceptable en raison de leur dégradation thermique.

RTI électrique, une température maximale d’engagement critique avec des propriétés électriques et d’isolement

RTI mechanical, une température maximale d’engagement critique avec des propriétés mécaniques et d’une intégrité structurelle.