Brevet FR2029549A1 — publié le 19701023

V,.^3v*r-•• *- 70 02753 2029549 —1"» On sait que le plaquage et le brasage des trous dans des "plaquettes à circuit imprimé constituent des opérations difficiles se traduisant par tin pourcentage considérable de défauts nécessitant soit un rebut des plaquettes soit une opération coûteuse de retouche par 5 brasage pour rendre les plaquettes utilisables. Les différents documents cités plus- loin décrivent les difficultés et les imperfections rencontrées jusqu'à maintenant et proposent plusieurs procédés permettant'" dans une certaine mesure de remédier aux inconvénients précités mais qui ne permettent cependant pas de produire des connexions 10 uniformes et sûres au moyen de trous revêtus en réduisant sensiblement ou même- en éliminant complètement la nécessité d'opérations coûteuses de retouche par brasage exécutées à l'heure actuelle dans l'industrie.. Des analyses ont montré que l'opération de brasage était en partie responsable des difficultés et imperfections produi-15 - tes -et on. a même imputé les ruptures se produisant dans les trous plaqués à la dilatation thermique brutale de la plaquette sous l'effet de l'échauffement par brasage; on a proposé d'utiliser un pla-qiaagg jen. cy.ivre ductile pour absorber l'augmentation d'épaisseur de • la plaquent te i'! ©ans d'autres documents cités ci-dessous ,on attribue 20 les difficultés rencontrées à 1'emprisonnement de cases ou de solutions dans les plaquettes en arrière des revêtements de plaquage et on estime que l'opération de brasage produit une chaleur suffisante pour faire volatiliser les solutions. On a proposé comme solution un cycle de pré-cuisson de deux heures à une température 25 de"82°C:avant le brasage des plaquettes mais on a constaté que des matières dissimulées pouvaient être encore emprisonnées dans les plaquettes. Bien qu'apportant un progrès limité, ces solutions et tentatives connues ne permettent pas d'obtenir des interconnexions sûres entre les côtés opposés des plaquettes et d'ëlimi-30 ner les opérations coûteuses de retouche par brasage qui s'avèrent nécessaires dans la pratique courante. Pour mieux comprendre le domaine auquël se rapporte l'invention, on peut se référer aux documents " Printed and ïntegrated Oircuitry materials and processes " de Schlabach et Rider publié par Me Graw-Hill en 1963, "S*lders and Soldering" par Howard H. Manko publié par Me G-raw-Hill en 1964 , "Expérimental Evaluation of Reliable Soldering Processes" par Browning et Bester , "Elimination of Fractures in Plated-Trough-Holes Printed circuit B»ards by use of Ductile iPlating" par Broache et Poch publié'dans " IEEE Transac-40 tions on Parts, Materials and Packaging" , Décembre 1966, "Printed 35 70 02753 -2- 2029549 Circuits Handbo.ok" de Clyde P. Coombs Jr. publié par Me Graw-Hill en 1967 et "Tips-and Techniques for Printed Wiring Design" par John Cavasin Jr dans "Machine Design" en Avril 1967 . L'invention a pour but de fournir un procédé amélioré de fabrica-5 tion de plaquettes à circuits - imprimés. L'invention a également pour but de fournir un procédé pour soumettre des plaquettes à circuits imprimés comportant des trous revêtus à un traitement perfectionné permettant d'établir des connexions électriques uniformes et extrêmement sûres entre les faces opposées 10 des plaquettes par l'intermédiaire des trous. L'invention a également pour-but de réduire sensiblement,sinon d'éliminer complètement, la cause de connexions imparfaites par trous revêtus dans des plaquettes à circuits imprimés et d'éliminer ainsi les opérations manuelles de retouche par brasage pour assurer 15 "un remplissage complet de chaque trou de'la plaquette. L'invention a enfin pour objet un traitement thermique sous vide des plaquettes à circuits imprimés qui raccourcit sensiblement le temps de traitement des plaquettes et évite les altérations des plaquettes. 20v Pour résoudre le problème posé, on a trouvé après des recherches poussées que la source ou la cause des difficultés rencontrées jusqu'à maintenant dans la fabrication de plaquettes à circuit imprimé, en particulier celles qui comportent des trous revêtus, pouvait être imputée principalement, sinon intégralement, à la matière de la 25 plaquette entourant chaque trou au lieu de l'être à l'opération de plaquage du trou ou à l'opération ultérieure de brasage. On s'est rendu compte au cours des recherches que certaines matières de la plaquette se vaporisaient à la température de brasage, que les gaz dégagés dans cette ambiance d'échauffement se propageaient par l'in-30 termédiaire des fissures et des craquelures des parois plaquées des trous en gênant ainsi l'opération de brasage. En outre, des gaz sont occasionnellement emprisonnés dans la brasure déposée ultérieurement en refoulant des parties de la brasure hors du trou ou en formant une poche gazeuse masquée-dans une zone qui. apparaît autrement comme 35 correcte. Des travaux de recherche exécutés à l'aide d'un appareil de laboratoire ont montré que, lorsqu'on plaçait une plaquette à trous revêtus dans un milieu liquide transparent telle qu'une huile aux silicones et lorsqu'on la soumettait à une opération d'évapora-tion sous vide poussé, des bulles de gaz se dégageaient de la plaquet-40 te en suivant d'abord ses bords découpés puis en sortant des trous 70 02753 -3- 2029549 plaqués. Ces essais ont montré que la matière de la plaquette se vaporisait nous l'effet de la chaleur de brasage en produisant des gaz qui gênaient la réalisation correcte de trous revêtus et brasés dans la plaquette. Après avoir découvert la source des difficultés, 5 on a trouvé lors d'autres tr?.vaux expérimentaux qu'on pouvait former des joints brasés, complètement remplis"et parfaitement sûrs dans les trous plaqués, en faisant intervenir dans la fabrication des plaquettes des phases de traitement d'évaporation sous vide de préférence après le plaquage des trous et immédiatement avant le brasa-10 ge des plaquettes. Il résulte de ce pré-traitement de la plaquette avant l'opération de brasage que les trous plaqués sont remplis complètement et de façon homogène par la brasure, ce qui élimine les •pérations manuelles coûteuses de retouche par brasage qui sont exécutées à l'heure actuelle dans l'industrie. 15 Conformément à l'invention, les plaquettes s«nt traitées, avant le brasage des trous, à une température d'environ 120°C en même —2 temps qu'on les soumet à un vide d'environ 10 mm Hg pendant un temps suffisant pour évacuer des plaquettes toutes les matières va-porisables dans ces conditions. 20 En mettant en oeuvre ce traitement thermique sous vide, il est avantageux d'utiliser initialement un gaz inerte dans la chambre de traitement pour accélérer le chauffage des plaquettes, après quoi la chambre est mise sous un vide poussé tandis qu'on maintient la température à laquelle les plaquettes ont été amenées. 25 l'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins annexés qui représentent, à titre d'exemples nor. limitatifs, des modes de réalisation de" 1'invention. Sur les dessins la fig. 1 est une coupe d'une embouchure d'un trou revêtu ménagé dans une plaquette à circuits imprimés, le dessin étant fait à partir de photomicrographie à un grossissement d'environ 200 et représentant une craquelure typique de la connexion plaquée qui se produit fréquemment dans les réalisations connues et que le joint bra-35 sé ne peut pas recouvrir ; La fig. 2 est une vue similaire à la fig.l, qui m«ntre une partie d'angle du trou revêtu ménagé dans une plaquette fabriquée suivant 1'invention; les figs. 3 et 4 sont des coupes à échelles grossies de trous 40 revêtus de plaquettes à circuit imprimé montrant différentes formes 70 027S3 2029549 de défauts rencontrés jusqu'à maintenant dans le remplissage de tels trous avec une brasure; - les figs. 5 et 6 sont deux vues similaires aux figures 3 et 4 mais montrant les résultats bénéfiques qui sont obtenus- par appli- 5 cation de l'invention à la fabrication de plaquettes à circuits imprimés; -. • - - la fig. 7 est une vue schématique d'un appareil de laboratoire utilisé pour l'étude des défauts rencontrés dans la fabrication des plaquettes à circuits imprimés et montrant comment la cause d'un dé- 10 faut a été découverte et a été utilisée peur améliorer le procédé de fabrication suivant l'invention; - la fig- 8 est une vue en perspective montrant schématiquement un four à vide approprié pour le traitement en série de plaquettes à circuit imprimé suivant l'invention; 15 - la fig. 9 est une vue en perspective d'une des moitiés de la chambre de traitement du four à vide; - la fig. 10 est une vue en perspective d'une boîte perforée appropriée, pour construire plusieurs plaquettes à circuits imprimés qui sont soumises au traitement d'évaporation sous vide dans le four. 20 les plaquettes à circuit imprimé rentrent dans deux grandes cata-gories en ce qui concerne leurs compositions, à savoir la catégorie des résines phénoliques à base .de papier et la catégorie des résines époxydes à base de verre. Chaque catégorie présente certains avantages et inconvénients par rapport à l'autre mais toutes deux sont 25 utilisées à grande échelle. Une troisième composition, qui est une résine époxyde à base de papier, est parfois utilisée comme compromis entre les deux catégories principales, lorsqu'elles sont utilisées individuellement, ces plaquettes portent des circuits imprimés sur une seule face et dans ce cas le procédé de pré-traitement de 30 brasage suivant l'invention peut être utilisé pour établir des connexions électriques sur une face des plaquettes, lorsque les circuits imprimés sont formés sur les deux faces des plaquettes, on ménage dans celles-ci des trous débouchant dans leurs faces opposées puis on revêt ces trous "d'une matière électriquement conductrice 35 telle que du cuivre do façon à relier le circuit situé d'un côté de Ta plaquette à celui situé do l'autre côté. Ensuite,, il est d'une pratique courante, comme indiqué dans les documents précités, d'introduire dans les trous revêtus une brasure liquide qui se solidifie ultérieurement en vue d'établir une liaison électrique sûre entre 70 02753 -5- 2029549 les faces opposées de la plaquette. Enfin, on sait assembler plusieurs plaquettes ainsi munies de trous de façon à former une structure multi-couche dans laquelle les trous ménagés dans les différentes plaquettes sont en coïncidence. Ces trous sont ensuite revêtus 5 d'une couche conductrice puis une brasure liquide est introduite dans ceux-ci en vue de former un remplissage solide dans chaque trou de manière à améliorer la liaison électrique qtii doit être établie par le plaquage du trou. les figures 1 et 2 représentent des schémas de doux connexions 10 différentes à trous revêtus qui correspondent à des micro-photogra-phies réalisées avec un grossissement de deux cents fois. La figure 1 montre une discontinuité fréquemment rencontrée et qui altère en partie ou en totalité la connexion électrique entre le circuit de surface et le plaquage du trou. 15 La figure 2 montre la condition physique qu'il est souhaitable d'obtenir pour établir une interconnexion sûre entre les éléments conducteurs de la plaquette. Sur les deux figures, la matière électriquement isolante constituant la plaquette est désignée par 10 et il est prévu sur ce substrat un élément conducteur de circuit impri-20 mé 12 qui, à échelle normale, est classiquement très étroit et très mince. En cours de fabrication, la plaquette est soumise à une opération d'électro-plaquagc qui permet de déposer une couche conductrice 14 sur la face supérieure de l'élément 12 et une couche conductrice 16 sur la paroi du trou qui est destiné à établir une liaison 25 électrique entre l'élément de circuit imprimé 12 situé sur une face de la plaquette et un élément de circuit imprimé similaire prévu sur la face opposée. Cependant, il existe à l'endroit désigné par 18 sur la figure -1 une discontinuité qui peut couper complètement la liaison électrique entre l'élément'de circuit 12 et le plaquage 16 30 du trou. Cette craquelure peut se produire par suite d'un mauvais plaquage mais elle peut classiquement résulter de l'introduction de brasure fondue 20 dans le trou à 'une'température d'environ 230°C. L'augmentation brutale de température provoquée par l'entrée du métal de brasure dans les trous soumet les zones immédiatement adjacen-35 tes de la plaquette à un choc thermique qui provoque une augmentation d'épaisseur de la plaquette et qui exerce une contrainte dans le plaquage des trous avec risque de formation d'une craquelure 18 telle que celle représentée sur la fig. En outre, il peut se produire finalement une rupture de la brasure. Au lieu de chevaucher 70 02753 -6- 2029549 la craquelure 18 do manière à rétablir la connexion, la brasure peut être insuffisante ou tombée de la craquelure, comme indiqué sur la figure 1, de- s«rte qu'elle n'établit pas une liaison satisfaisante dans le trou. - ' 5 La figure 2 représente une coupe similaire de la partie d'angle ou lèvre d'une plaquette à trous revêtus, des parties similaires sur les figs. 1 et 2 étant désignées par dos références numériques identiques. Par comparaison avec la fig.l, on voit que, dans la plaquette de la figure 2, une inter-connexion électrique robuste et 10 sûre est établie non seulement entre l'élément de circuit imprimé 12 et le plaquage 16 dans l'embouchure du trou mais on voit également que le joint brasé 20 remplit complètement le trou jusqu'à un niveau approximativement à fleur, sinon surélevé par rapport à celui du circuit imprimé et du joint 22, en renforçant ainsi la connexion 15 électrique entre les éléments de circuit 12 et 16 de la plaquette. La figure 2 montre par conséquent le résultat qu'il est souhaita-■ ble d'obtenir dans la fabrication de trous revêtus et brasés par application de l'invention. Les figures 3 et 4 sont des coupes schématiques montrant d'ati-20 très discontinuités et imperfections rencontrées en cours de fabrication de plaquettes à trous revêtus. Ces deux figures sont dessinées à échelle réduite par rapport à colles des figures 1 et 2, en vue de montrer les deux côtés des plaquettes. Dans ce cas également, des éléments identiques à ceux des figures 1 et 2 sont désignés par 25 les mêmes références numériques, excepté que l'élément plaqué 14 constitue maintenant une partie non représentée de l'élément de circuit 12. Sur la figure 3, des craquelures 18, représentées dans les lèvres supérieure et inférieure du trou 14, forment une discontinuité dans le circuit électrique. En outre, des trous, ou soufflures 30 24-24 ont été représentés dans les plaquages 16, comme cela se produit en cours de fabrication dos plaquettes. Normalement, ces petits 'trous n'interrompent pas le circuit électrique reliant les côtés opposés de la plaquette mais leur.présence peut affaiblir le plaquage des trous de telle sorte-que, en service, des vibrations ou des ma- 35 nipulations puissent provoquer une rupture complète du revêtement « plaqué 16 et par conséquent une coupure du circuit électrique. La figure 3 représente la brasure 20 qui ne remplit que partiellement le trou 14 et qui chevauche seulement les trous 24 alors qu'elle fait défaut là où il faudrait qu'elle s'étende jusqu'aux 70 02753 -7- 2029549 embouchures des trous de manière à recouvrir ou chevaucher les craquelures existant dans ces zones. Fréquemment, comme indiqué dans les documents précités, des gaz emprisonnés dans des trous ou dans la matière de la plaquette risquent de s'échapper de la brasure en 5 formant des cavités à une ou bien aux deux extrémités des trous,comme indiqué sur la figure 3- la figure 4 représente une autre discontinuité qui peut s'établir dans les interconnexions électriques reliant des côtés opposés de la plaquette. Dans ce cas, la connexion plaquée 16 comporte une craque-10 lure 26 qui s'étend complètement autour du trou au point de couper complètement la connexion électrique formée par le plaquage. En outr sur. la figure 4, la brasure 20 qui est destinée à s'étendre sur ou à chevaucher cette craquelure présente un volume trop faible pour remplir cette fonction. Des discontinuités de ce type ont été impu-15 tées dans les réalisations connues à un mauvais plaquage ou bien à l'emprisonnement de gaz dans le trou, ces gaz, lorsqu'ils sont chauf fés par la brasure, faisant refluer des parties importantes de cette dernière. les figures 5 et 6 sont des coupes montrant les résultats désirés 20 de brasage qui sont obtenus par application de l'invention. Sur la figure 5, bien que la paroi revêtue 16 du trou présente des perforations en plusieurs endroits 24, la brasure 20 recouvre non seulement les trous mais également les craquelures 18 de la lèvre de manière à établir une connexion électrique satisfaisante. Sur 25 la figure 5, la brasure remplit complètement le trou en formant une masse solide de matière conductrice et en établissant une inter-c-mnexion sûre et de haute qualité entre les côtés opposés de la pla nuette. Sur la figure 6, il est représenté dans la plaquette un trou 28 qui ne comporte pas de revêtement ou de brasure. Dans certains ca 30 dans l'opération de réalisation de trous revêtus., un ou plusieurs trous de la plaquette sont soit sautés, soit revêtus d'une quantité de matière conductrice si réduite que 1'-établissement de l'interconnexion électrique désirée ne peut se réaliser. Dans ces conditions, la brasure remplit parfois, en totalité les trous même en 35 l'absence de matière de revêtement. Àu poste de contrôle, lorsqu'une plaquette comportant des trous ainsi formés et braséc est inspectée visuellement, il apparaîtrait qu'une connexion satisfaisante a été établie du fait que le trou est rempli de brasure, ce qui cache l'ab sence de revêtement du trou. Ce qu'on désire, cependant, c'est au'-40 aucun brasage ne se produise lorsqu'il n'y a pas de plaquage de 70 02753 -8- 2029549 .sorte que, au moment du contrôle, l'absence de brasure indique que le trou a été omis dans l'opération de plaquage. La figure 6 représente par conséquent la condition idéale où, du fait qu'il n'existe pas ou que très peu de plaquage dans le trou, 5 aucune brasure n'a été retenue dans celui-ci, ce qui montre de façon nette au contrôleur qu'il s'est produit un incident électrique pour ce trou particulier et ce qui lui permet de remédier à cet inconvénient . On a supposé que les mauvaises conditions de fabrication de pla-10 quettes à circuits imprimés et à trous revêtus étaient impurables L une cause physique résultant de la composition des plaquettes et éventuellement de la vaporisation de certaines matières aux températures auxquelles la brasure liquide est déposée pour remplir les trous. Pour déterminer si cette hypothèse était exacte ou non, on a 15 réalisé l'appareil de laboratoire représenté schématiquement sur la figure 7- L'appareil comprend une chambre étanche aux gaz ou four désigné par 30 et comportant au moins une partie de paroi transparente 32 permettant d'observer l'intérieur du four. Dans le four, on a placé un récipient transparent 34 contenant un liquide transparent,tel-20 le qu'une huile aux silicones, désigné-par 36. On a mis en suspension dans l'huile une ou plusieurs plaquettes d'essai 38 munies de trous revêtus, désignés par 40. On a utilisé un dispositif de chauffage du four désigné par 42 et d'une capacité suffisante pour porter la température de la plaquette immergée au moins approximativement à la 25 température de la brasure fondue déposée ultérieurement pour remplir les trous. On a utilisé en association avec le four une pompe à vide 44 désignée également par le symbole VP. L'entrée de la pompe a été reliée au four comme indiqué sur la figure 7 tandis que la sortie a été reliée à une décharge appropriée. La capacité de la pompe 30 à vide a é"té choisie de manière à pouvoir réduire la pression dans —2 la chambre 30 en-dessous de 10 mmHg. Le four 30 a été chauffé à des températures progressivement croissantes et on a réduit la pression d'air à un niveau très faible. Pour une température d'environ 120°C et pour un vide d'environ —2 35 -10 mmHg, on a cbservé des bulles se dégageant de la plaquette 38 d'abord le long de ses bords découpés puis à partir des trous 40. Ceci a confirmé l'hypothèse que les imperfections et discontinuités rencontr-ies dans la fabrication de telles plaquettes à circuits imprimés pouvaient être imputables au dégagement de gaz à partir de 70 02753 -9- 2029549 certaines matières composant la plaquette. Sous l'effet de la chaleur de brasage, certaines matières de la plaquette -se vaporisent et sont évacuées sous forme de gaz et sous des pressions provoquant ■une altération du plaquage des trous, sinon une coupure des con-^ nezions "électriques formées dtuis ceux-ci et également une éjection d'une partie de la brasure fondue introduite dans les trous en vue • d1 établir une bonne connexion - électrique. Une confirmation de cette analyse a été obtenue par un essai de comparaison. On a choisi plusieurs échantillons de plaquettes à cir-10 cuit imprimé comportant des trous revêtus et prêtes à être brasées et-, après les avoir découpées chacune en deux parties, on a soumis une moitié de chaque plaquette à un traitement par évaporation sous vide comme décrit en référence à l'appareil de la figure 7 mais sans immersion dans un liquide. En d'autres termes, une moitié de chaque 15 plaquette a été soumise à un pré-traitement à une température d'en- O v viron 120°C et sous un vide d'environ 10 mmHg pendant trois à quatre heures, cette période étant suffisante pour éliminer pratiquement toutes les matières des plaquettes se vaporisant dans de telles conditions. Ensuite, chaque moitié pré-traitée a été placée à côté 20 de la moitié non traitée de la même plaquette et ces moitiés ont été introduites côte à côte dans un appareil classique de brasage de manière à remplir les trous revêtus de brasure. A la fin de l'opération de brasage, on a trouvé que dans tous les cas les moitiés des plaquettes sectionnées qui avaient été soumises à un pré-traitement 25 d1évaporation sous vide étaient complètement remplies de brasure et présentaient une condition acceptable rendant inutile toute opération ultérieure de retouche par brasage. Cependant, pour les autres moitiés non traitées de- ces plaquettes, on a observé un. nombre clas-siq\ie de cavités dans les trous revêtus, ce qui a mis en évidence 30 quîil s'était formé des joints brasés insatisfaisants nécessitant des retouches pour les rendre acceptables. En outre, des essais électriques des moitiés de plaquettes sectionnées ont montré que dans tous ' les cas les moitiés de plaquettes qui avaient été soumises à un traitement par évaporation sous vide donnaient satisfaction à lOOfî 35 tandis que leurs moitiés complémentaires présentaient.le .nombre classique de défauts électriques et de cavités dans les brasures. Une autre expérience a été faite pour confirmer la validité du procédé. Un lot de 1.000 plaquettes à circuits imprimés comportant des trous revêtus a été soumis à une opération de cuisson sous vide 40 comme décrit plus haut avant le dépôt de la brasure de remplissage 70 02753 -10- 2029549 des trous. Parmi le- million- de trous existant approximativement dans ces.plaquettes, on n'a trouvé que huit trous défectueux et nécessitant des opérations manuelles de retouche par brasage. Ce résultat se: prête à une comparaison extrêmement favorable avec les plaquettes 5 à circuit imprimé classique pour lesquelles on trouve en moyenne 15 ■ à 20 trous brasés défectueux dans chaque'plaquette nécessitant des retouches manuelles en vue d'assurer, aussi bien que cela peut être fait par des méthodes visuelles, qu'un parcours électrique correct a été établi dans chaque trou. 10 - L'appareil des figures 8 à 10 convient particulièrement bien pour traiter par évaporation sous vide des lots relativement grands de plaquettes à circuit imprimé. Ces figures représentent schématique-ment une forme d'installation à four sous vide qui est couramment disponible sur le marché. Par exemple, plusieurs types de tels fours, 15 ou étuves à vide, sont fabriqués par la Société "Sunbeam Vacuum Purnace Corporation". Le four sous vide représenté en 50 sur les figures 8 à 10 peut avoir des dimensions intérieures de 100 x 100 x 100 mm de façon à délimiter une chambre 52 destinée à contenir un grand.nombre de plaquettes à circuit imprimé en vue de leur traite-20 ment suivant l'invention. Une porte avant 54 montée sur charnière,est -munie d'un hublot en verre scellé 56 en vue de permettre une observation visuelle de l'intérieur du four, la chambre 52 contient plusieurs plateaux 58 dont un est représenté schématiquement sur la figure 9, ces plateaux étant constitués par des cadres ouverts ou 25 des grilles permettant le passage des gaz et pouvant être installés de façon permanente dans la chambre. Les plateaux sont formés d'une matière qui ne produit pas de gaz dans les conditions d1échauffement et de vide poussées du four et ils sont soigneusement nettoyés de toute graisse et matières étrangères. Il est approprié d'utiliser 30 dans ce but de l'acier inoxydable. Les plaquettes à circuit imprimé à traiter sont placées dans des casiers portatifs allongés dont l'un est représenté en 60 sur la figure 10. Les plaquettes à circuit imprimé représentées en 62 sont disposées de préférence verticalement dans le casier et sont légère-35 ment espacées les unes des autres, le casier est formé de tôle métallique perforée ou réticulée, constituée également de préférence d'a.cier inoxydable, en vue de permettre -un libre écoulement des substances gazeuses, comme cela est mis en évidence à titre d'exemple par les perforations 64 ménagées dans les parois latérales et le 40 fond du casier. 70 02753 2029549 -11- N II est prévu un dispositif approprié pour faire monter la température dans la chambre et pour réduire simultanément la pression de gaz dans celle-ci. Un dispositif de chauffage approprié a été représenté schématiquement sur la figure 9 où certaines parties des 5 plateaux sont profilées de manière à contenir des résistances électriques chauffantes qui sont enrobées d'une matière céramique. Par \ exemple, les traverses 66 des plateaux sont agencées de cette manière et soht alimentées en courant électrique par l'intermédiaire des fils 68-68 à partir d'une source appropriée de courant. 10 Comme le montre la figure 1, ces fils sortent à l'extérieur du four et sont reliés à un dispositif de réglage de température constitué par un régulateur de courant 70 portant le symbole TC. la réduction de la pression de gaz à l'intérieur de la chambre peut être obtenue d'une manière classique et dans ce but il est 15 prévu un conduit ou tuyau 72 qui débouche dans la partie supérieure de la chambre 52 et qui s'étend à l'extérieur du four jusqu'à un appareil agencé pour produire dans la chambre un vide poussé. Un appareil approprié de cette nature comprend un condenseur ou filtre 74 et une pompe à huile 76 produisant du vide et qui fonctionne de 20 façon continue pendant la période de traitement de manière à évacuer les gaz existant dans la chambre. De préférence, pour la mise en pratique de l'invention, la pompe à vide réduit la pression dans la chambre 52 à un niveau d'au moins un ïorr. On a trouvé qu'il était avantageux d'établir un vide d'environ 10 mmHg, comme indi-25 qué précédemment. Un ventilateur 78 est relié à la sortie de la pompe 76 de façon à faciliter l'évacuation des matières gazeuses débitées par la pompe jusqu'à un conduit d'évacuation 80. Un manomètre 82 est monté sur le conduit 72 à proximité de sa jonction avec le four de manière à indiquer visuellement des conditions de vide ré-30 gnant dans la chambre 52. Lorsque l'appareil de la figure 8 est utilisé pour la mise en pratique du procédé de l'invention, les casiers 60 contenant les plaquettes à circuit imprimé orientées verticalement de la manière précédemment décrite sont placés sur les plateaux 58 de la chambre.En-35 suite, la porte 54 étant fermée et étanche, le four à vide 50 est mis eh marche. Le régulateur de température 66 est réglé, sur une limite maximale qui peut être d'environ 120°C , comme indiqué plus haut, La pompe à vide est enclenchée de façon à réduire la pression de gaz.dans la chambre à une valeur inférieure à à un Torr,par 70 02753 -12- 2029549 —2 exemple à un vide d'environ 10 mmHg. On a trouvé dans les expériences réalisées pour la mise au point de l'invention que, dans les conditions de fonctionnement correspondant à une température de —2 120°C et à un vide poussé de 10 mmHg, il était habituellement suf-5 fisant de poursuivre le traitement pendant trois à quatre heures pour dégazer complètement les plaquettes en vue d'atteindre les objectifs de l'invention. Après le traitement de l'ensemble des plaquettes dans le four à vide 50, les plaquettes sont sorties du four et, sans autre traitement concernant la composition des plaquettes, 10 elles sont soumises à l'opération de brasage en vue de remplir les trous de brasure fondue. Comme cela est classique, les plaquettes sont ensuite refroidies en vue de durcir la brasure et de former des masselottes électriquement conductrices qui remplissent complètement les trous revêtus des plaquettes, comme indiqué en 20 sur les figs. 15 2 et 5. les trois paramètres du traitement de cuisson sous vide, à savoir la température, le vide et le temps, peuvent être réglés dans certaines limites. Par exemple, on peut chauffer les plaquettes à cir- ' cuit imprimé se trouvant dans la chambre 52 à une température plus 20 élevée tant qu'elle ne dépasse pas la température de fusion des plaquettes ou qu'elle ne provoque pas une modification perturbatrice. Une température élevée peut réduire la durée du traitement ou permettre une diminution du vide à exercer, ou bien permettre une réduction de ses deux paramètres. De la même façon, un vide plus pous- —2 25 sé et bien inférieur à 10 mmHg exercé dans la chambre 52 permet de réduire la durée du traitement ou d'utiliser une température inférieure, ou bien de bénéficier simultanément de ces deux avantages. Enfin, une période de traitement de 10 à 12 heures des plaquettes dans la chambre permet de réduire la température et le vide. Bien 30 que cela ne soit pas limitatif mais ait simplement pour but de définir une plage de températures utilisables en pratique, la température du four à vide peut être réglée entre 100°C et une température inférieure à celle qui pourrait endommager les plaquettes et leurs composants. 35 le traitement par évaporation sous vide suivant l'invention est applicable à la fois à des plaquettes en résine phénolique au papier et en résine époxyde ou verre ainsi qu'à des compositions similaires de substrat utilisables pour des plaquettes à circuit imprimé. Quelle que soit la matière constituant les plaquettes,cette 70 02753 2029549 -13- opération de pré-traitement avant brasage permet d'obtenir des plaquettes exemptes de matières se vaporisant -aux températures de traitement, y compris la température de brasage du métal de remplissage des trous. Qu'on considère la plaquette comme un produit in-5 termédiaire ou final, elle est stable du point de vue dimensionnel et de la composition non seulement au moment du dépôt de la brasure' iiquide mais également lors de l'utilisation ultérieure de la plaquette brasée dans l'appareillage électriquo^our lequel elle a été conçue. 10 Pour accélérer l'opération ou pour réduire la durée du traitement, les plaquettes peuvent être chauffées plus rapidement et sans détérioration du circuit imprimé qu'elles portent si le chauffage est effectué en présence d'un gaz inerte, tel que de l'argon. Au lieu de soumettre concurremment les plaquettes à la fois au vide et à la 15 chaleur, après qu'elles aient été chargées dans la chambre de l'évu-ve à vide, il peut être plus avantageux d'évacuer ou de pomper si'atmosphère de la chambre et de la remplacer par un gaz inerte.,par exemple de l'argon qui est relativement bon marché. Il est avantageux de substituer un gaz inerte à l'air car., dans ces conditions 20 de température, l'oxygène contenu dans l'air a une plus grande tendance à exyder les. éléments conducteurs des plaquettes. Suivant ce mode de mise en oeuvre, après qu'on ait enfermé les plaquettes de façon étanche dans la chambre, l'air contenu dans la chambre est pompé et remplacé par le gaz inerte, par exemple de l'argon, de pré-25 férence à une pression approchant celle de l'atmosphère si elle ne lui est pas égale. Après cela, la chambre est chauffée, l'argon étant utilisé pour accélérer la diffusion de la.chaleur dans tout le volume de la chambre. En l'absence d'un tel gaz, les plaquettes seraient chauffées seulement par le lent processus de radiation, 30 tandis que le gaz sert de véhicule pour la conduction et la convexion . de la chaleur dans les plaquettes, lorsque le four atteint la température de fonctionnement prévue, par exemple 120°C, on met la pompe à vide en route, la pompe évacue l'argon de la chambre de traitement et amène la pression dans la chambre à la faible valeur dési- ✓ — 2 35 rée d'environ 10 m d'Hg. lorsque le traitement thermique sous vide est "terminé, on laisse les plaquettes dans le four jusqu'à ce que la température des plaquettes soit voisine de la température ambiante. Cette opération de refroidissement peut être accélérée par soufflage d'un gaz iner-40 te, tel que de l'argon, dans la chambre de façon à créer un milieu 70 02753 2029549 -14- capable de conduire la chaleur, en provenance des plaquettes, Le problème de la réabsorption d'humidité par les plaquettes après l'opération de dégazage peut devenir sensible lorsqu'il s'écoule un certain temps entre le dégazage et le brasage des plaquet--5 tes. la solution idéale consiste à assembler et braser les plaquettes immédiatement après le dégazage, ms-is fréquemment ,les plaquettes dégazées sont entreposées, pendant des délais variables, avant d'être utilisées. Des essais ont montré qu'aucours d'une période de 24 heures certaines plaquettes dégazées pouvaient reprendre jusqu'à 10 5056 du poids qu'elles avaient perdu pendant l'opération de dégazage. Cette réabsorption d'humidité peut être évitée si on place .immédiatement les plaquettes dégazées dans des récipients fermés hermétiquement, par exemple dans des sacs en matière plastique, pour éviter tout contact avec l'atmosphère, ce qui empêche l'absorption d'humi- . 15 dite atmosphérique. C'est ainsi qu'il est avantageux d'enfermer une pluralité de plaquettes à circuit imprimé ayant subi le traitement thermique sous vide dans un sac en matière plastique dont 1'ouverture est ensuite thermosoudée pour empêcher l'introduction d'air atmosphérique. Au fur et à mesure du remplissage de chaque sac,l'air 20 qu'il contient peut être évacué et remplacé par un gaz inerte, tel que de l'azote. Ce gaz inerte sera absorbé par les plaquettes et contribuera. à empêcher la pénétration de l'humidité lorsque les plaquettes seront exposées à l'atmosphère, Par incorporation de cette phase d'évaporation sous vide dans le 25 procédé de fabrication de plaquettes à circuits imprimés et similaires, une matière rentrant dans la composition initiale de la plaquette ou ultérieurement introduite dans celle-ci et qui est vaporisable à la température de brasage est pratiquement complètement éliminée de la plaquette. Par ce traitement, les imperfections et discontinuités 30 rencontrées auparavant par suite de l'opération de brasage sont éliminées, ce qui évite toutes les retouches de brasage et les travaux de reprise qui devaient obligatoirement être exécutés sur de nombreuses plaquettes, l'élimination des opérations coûteuses et longues de reprises réduit les temps de fabrication des plaquettes. Il en résul-35 te une augmentation du rendement de production des plaquettes dans une période donnée et à un prix de revient bien inférieur tout en obtenant un produit amélioré et plus sûr. V > 70 02753 2029549 -15- Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela de l'esprit de 5 1 ' invention. Par exemple, bien que le traitement d'évaporation sous vide poussé ait été décrit comme étant appliqué aux substrats ou plaquettes à circuit imprimé à une couche, il va de soi que ce traitement a la même efficacité lorsqu'il est appliqué à des plaquettes multi-10 couches avant qu'un métal de brasure soit introduit dans les trous revêtus placés en coïncidence dans les différentes couches. ----- 70 02753 -16- 2029549 -RBVEroiOATIOKS- 1.- Procédé de fabrication de plaquettes à circuits imprimés,caractérisé en ce que, pour les préparer à îrne augmentation "brutale de température au moins jusqu'à la. température d'une matière en fusion du genre brasure, on effectue un dégazage de chaque plaquette 5 avant la production de cette augmentation brutale de température. 2.- Procédé de fabrication de plaquettes à circuits imprimés dans lesquelles on dépose une brasure fondue sur des parties de la plaquette, caractérisé en ce que, avant le dépôt de la brasure, on soumet les plaquettes à un traitement d' évaporation sous vide con- 10 sistant à chauffer les plaquettes à une température proche de, mais inférieure à la température de fusion de la matière des plaquettes tout en opérant simultanément sous un vide d'au moins un Torr. 3.- Procédé de fabrication de plaquettes à circuits imprimés, caractérisé en ce qu'on soumet les plaquettes à un traitement d'évapo- 15 ration sous vide en opérant à une température d'environ 120°C et —2 sous un vide d ' environ 10 mmHg pendant une période suffisante pour éliminer pratiquement toutes les matières des plaquettes qui sont vaporisables dans de telles conditions. 4.~ Procédé de fabrication de plaquettes à circuits imprimés com-20 portant des trous revêtus, dans lesquels une brasure est déposée pour. assurer leur remplissage, caractérisé en ce qu'on effectue avant le dépôt de la brasure un pré-traitement de chaque plaquette à trous qui consiste à placer la plaquette dans une chambre étanche à l'air, à chauffer la chambre à une température supérieure à 100°C mais infé-25 rieure à la température de fusion de la matière de la plaquette et simultanément à établir le vide dans la chambre en-dessous d'un Torr pendant une période suffisante pour éliminer pratiquement toutes les matières.vaporisables de la plaquette. 5o- Procédé de fabrication de plaquettes à circuits imprimés com-30 portant des trous revêtus en vue du dépôt d'une brasure liquide servant au remplissage des trous, procédé caractérisé en ce qu'on soumet chaque plaquette à un traitement simultané d'échauffement et de mise sous vide en vue de dégazer la plaquette et en ce qu'ensuite, sans autre traitement de la plaquette, on remplit les trous revêtus de 35 cette plaquette avec une brasure liquide. 6.- Procédé de fabrication de plaquettes à circuits imprimés suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la température de traitement est supérieure à 100°C mais inférieure à la température de 70 02753 2029549 -17- fusion de la composition de plaquette et en ce que le vide établi est inférieur à 1 Torr. 7.-- Procédé de fabrication do plaquettes à circuits imprimés suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la température de ■ 5 traitement est d'environ 120°C et en ce que le vide est d'environ 10~2 mmHg. 8.- Procédé pour éviter des discontinuités dans les interconnexions de trous revêtus de plaquettes à circuits imprimés, ca-ractérisé en ce qu'on soumet les plaquettes à un traitement d'évapo- 10 ration sous vide d'une durée de plusieurs heures à une température supérieure à 100°C mais inférieure à la température de fusion de la matière des plaquettes et on opérant sous un vide d'au moins 1 Torr et en;ce qu'on effectue ensuite le remplissage des trous revêtus avec une brasure liquide. 15 9.- Procédé pour dégazer des plaquettes à circuits imprimés dans une chambre à-vide, caractérisé en ce qu'on remplit la chambre d'un lot de plaquettes à circuits imprimés de compositions similaires,en ce qu'on chauffe la chambre à une température supérieure à 100°C mais'inférieure à la. température de fusion des plaquettes et en ce 20 que, pendant que les plaquettes sont ainsi chauffées, on fait le vide dans la chambre en-dessous de 1 Torr. 10.- Procédé de fabrication de plaquettes à circuits imprimés suivant.la revendication 9, caractérisé en ce que les conditions de température et de vide dans la chambre sont maintenues pendant en- 25 viron 3 à 5 heures. 11.- Procédé de fabrication de plaquettes à circuits imprimés dans.lequel des plaquettes portant des circuits imprimés sur des faces oppo-sées et reliées électriquement par des trous revêtus sont soumises à une opération .de brasage en vue de remplir les trous de 30 brasure fondue, caractérisé en ce qu'on effective la préparation des plaquettes en vue de l'opération de brasage en enfermant les plaquettes dans une chambre étanche à l'air, en chauffant la chambre à une température inférieure à la température d1endommagement des plaquettes et, pendant que les plaquettes sont ainsi chauffées, en 35 maintenant la chambre dans une condition de vide poussé. . 12.- Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la température de chauffage de la chambre est d'environ 120°C, en _p ce que le vide maintenu dans celle-ci est d'environ 10 mmHg et en ce qu'en outre on maintient les niveaux de température et de vide 70 02753 2029549 -18- dans la chambre jusqu'à ce que. pratiquement toutes les matières - contenues dans les plaquettes et vaporisables dans ces conditions soient évacuées de cette chambre. - 13.-' Plaquettes à circuits imprimés traitées-par échauffeaent 5 sous videpou^é^ar le procédé suivant l'une des revendications 1 à 12. . ■ 14.- Plaquette à.circuit imprimé suivant la revendication 13?caractérisée en ce qu'elle est exempte de toutes matières vaporisables à dès'températures jusqu'à environ 230'°C. 10 15.- Procédé suivant la revendication 4 qui consiste, après avoir placé la plaquette dans la chambre précitée, à substituer à '1'atmosphère"de ladite chambre'un gaz inerte et à y maintenir ce gaz pendant que la chambre est chauffée jusqu'à environ la température désirée pour le traitement. 15 16.- Procédé pour le dégazage de plaquettes à circuits imprimés placées dans un four à vide, qui consiste : à charger la chambre du four avec une pluralité de plaquettes' et à y enfermer de façon étan-che lesdites plaquettes; à remplacer l'air contenu dans la chambre par'im gaz inerte; à chauffer la chambre pendant que les plaquettes 20 sont en présence du gaz inerte jusqu'à une température de traitement désirée supérieure à 100°C environ, mais inférieure à la température de fusion des plaquettes; et, après que les plaquettes ont atteint la teEipérature de traitement désirée, à évacuer le gaz inerte et les matières vaporisées des plaquettes hors de la chambre, par abaisse- 25 ment des conditions de pression dans la chambre jusqu'à une pression inférieure à 1 Torr. 17.- Procédé suivant la revendication 16, dans lequel la chambre du four à vide est concurremment maintenue à la température de traitement désirée et sous le vide désiré pendant au moins 3 heures. 30 18.- Procédé suivant la revendication 17, suivant lequel, immédiatement après le traitement thermique sous vide des plaquettes à circuits imprimés et -leur retrait du foiir à vide, lesdites plaquettes sont hermétiquement enfermées dans une enceinte pour éviter -toute exposition à l'atmosphère.