VI-8 Gravure du cuivre Copper etching La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Sommaire Gravure directe Gravure indirecte Attaque latérale Agents de gravures au chlorure cuivrique gravure acide gravure ammoniacale Gravure au perchlorure de fer Équipements d ’une ligne de gravure Contrôles La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Transfert image (positif) Gravure directe Transfert image (positif) Gravure Stripping La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Après transfert image (positif) Gravure directe Après transfert image (positif) Réserve de gravure (encre ou résine photosensible) La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Gravure directe Après gravure Cuivre gravé La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Réserve de gravure éliminée Gravure directe Après stripage Réserve de gravure éliminée La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Transfert image (négatif) Gravure indirecte Transfert image (négatif) Métallisation Stripping Gravure La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Gravure indirecte Après transfert image (négatif) Réserve de métallisation (résine photosensible) La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Gravure indirecte Après métallisation Réserve de gravure (Alliage Sn) La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Réserve de métallisation Gravure indirecte Après stripage Réserve de métallisation éliminée La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Gravure indirecte Après gravure Cuivre gravé La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Pulvérisation de l ’agent de gravure Attaque latérale Pulvérisation de l ’agent de gravure Attaque verticale Attaque verticale Réserve de gravure Attaque latérale Attaque latérale La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Attaque latérale Facteur de gravure sous-jacente x Facteur de gravure = x /v (min >2) La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Attaque latérale Largeur de piste w La largeur w doit être conforme aux tolérances par rapport au plan La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Agents de gravure Critères de choix Solution acide ou alcaline selon la nature de la réserve Possibilité de régénération continue Qualité de gravure (facteur de gravure) Capacité de gravure élevée ( masse de cuivre gravé par litre de solution) Vitesse de gravure ( µm/mn ) Recyclage des solutions usées Traitement des rejets La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Régénération possible en continu Agents de gravure Régénération possible en continu Chlorure cuivrique acide Chlorure cuivrique ammoniacal Réactions de base : Gravure : Cu° + Cu++ => 2Cu+ Régénération : 2Cu+ => 2Cu++ + 2e- La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Gravure acide au chlorure cuivrique Réactions chimiques Gravure : CuCl2 + Cu => 2CuCl Régénération : 2CuCl + 2HCl + H2O2 => 2 CuCl2 + 2H2O « replenisher » La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Gravure acide au chlorure cuivrique Paramètres : température : 47-53 °C normalité acide 1,5 - 3N capacité de gravure 80 à 140 g/l Propriétés : vitesse de gravure 30 µm / mn solutions usées récupérables coût bas ! Attaque SnPb => utilisé en gravure directe La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Gravure ammoniacale Réactions chimiques Gravure : Cu(NH3)4Cl2 + Cu => 2Cu (NH3)2Cl Régénération : 2Cu (NH3)2Cl + 2 (NH4)Cl + 2 (NH4)OH + 1/2 O2 => « replenisher » => 2 Cu(NH3)4Cl2 +3H2O La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Gravure ammoniacale Paramètres : Propriétés température 47 - 53 °C densité 1,207 - 1,227 Ph 8,2 - 8,4 capacité de gravure 150 - 165 g/l Propriétés vitesse de gravure : 50µ / mn solution usée reprise par le fournisseur compatible gravure directe et inverse ! tendance à striper les films alcalin ! utilisation d ’ammoniaque La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Gravure au perchlorure de fer Non régénérable en continu Réaction chimique Cu + 2 FeCl3 => CuCl2 +2FeCl2 La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Gravure au perchlorure de fer Paramètres : concentration initiale en perchlorure 37 % densité 1,47  1,7 (solution usée) température 20 - 45 °C Ph 8,2 - 8,4 capacité de gravure 60 - 80 g/l Propriétés : vitesse de gravure : 40 µm/mn au début, 8 µm/mn à la fin solution usée reprise par le fournisseur - simple d ’utilisation ! Attaque SnPb => utilisé en gravure directe ! Vitesse de gravure non constante La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Équipement d ’une ligne de gravure Module de gravure pulvérisation par buses oscillantes ou pulvérisation alternée (réduction de l ’effet de flaque) régulation de température (chauffage / refroidissement) contrôle de l ’extraction des vapeurs (apport d ’oxygène) dispositif de régénération automatique par contrôle de densité et pompe double Module de finition au « replenisher » limite les entraînements de cuivre Rinçages en cascade Désoxydation SnPb (finishing) Rinçages La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Équipement d ’une ligne de gravure Finition au replenisher Chambre de gravure Rinçages Pompe double Replenisher Produit usé Densimètre Régulation de densité La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Équipement d ’une ligne de gravure Rinçages en cascade Eau propre Eau usée La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Contrôles de qualité En production : contrôle optique du graphisme (AOI) coupures échancrures courts circuits îlots En contrôle final : contrôle par coupe métallographique d ’un coupon largeurs de piste isolements talus Essais d ’une ligne de gravure : par mesure de la résistance de serpentins conducteurs La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure

Figure de test par mesure de résistance Contrôles de qualité Figure de test par mesure de résistance  Ohmmètres La fabrication des circuits imprimés VI-8 Gravure