Brevet FR2909833A1 — publié le 20080613

Procédé de réalisation d'un circuit imprimé multicouche L'invention concerne un procédé de réalisation d'un circuit imprimé multicouche et plus précisément un procédé de réalisation de trous borgnes dans un circuit imprimé multicouches. Un tel circuit imprimé est formé de plusieurs circuits double faces élémentaires entre lesquels on dispose une couche d'isolant pré imprégné. Chaque face du circuit imprimé multicouche comprend des pistes conductrices. On réalise des trous métallisés permettant de relier des pistes de couches différentes. L'assemblage se fait par pressage des circuits élémentaires et des isolants associés. L'augmentation de complexité et la miniaturisation croissante de dispositifs électroniques mettant en oeuvre des circuits imprimés conduit à augmenter la densité de pistes des circuits imprimés. Pour ce faire, à l'intérieur d'une même couche, on a réduit les largeurs de pistes et les isolements entre pistes voisines. Dans les liaisons entre couches, on a réduit les diamètres des trous métallisés ainsi que les diamètres de pastilles conductrices situées aux extrémités des trous métallisés sur les couches externes du circuit imprimé multicouches. Ces solutions ont été regroupées en classes définies par exemple dans la norme française NFC 93-713. On se rend compte que l'augmentation de densité s'accompagne d'une augmentation de coût de réalisation du circuit imprimé. Pour augmenter la densité de pistes dans un circuit imprimé, on peut aussi augmenter le nombre de couches le composant. Cette augmentation se fait également au détriment du coût de réalisation du circuit imprimé. Toujours pour augmenter la densité de pistes, d'autres voies ont été mises en oeuvre, par exemple pour réaliser des liaisons entre couches sans créer de pastille sur les couches externes du circuit imprimé. A cet effet on a réalisé des tous métallisés borgnes ou aveugles. L'absence de pastille permet de disposer des pistes dans l'espace laissé vacant sur les couches non percées par les trous borgnes ou aveugles. Des trous aveugles peuvent facilement être réalisés entre les deux couches d'un circuit élémentaire avant pressage. Par contre la réalisation de trous borgnes ou aveugles reliant des couches non voisines est beaucoup plus délicate à mettre en oeuvre. 2909833 2 Un mode de réalisation de trous borgnes ou aveugles entre couches non voisines consiste à • presser un certain nombre de couches élémentaires ; • percer un ou plusieurs trous traversants le pressage obtenu ; 5 • métalliser le ou les trous percés ; • poursuivre le pressage avec des couches supplémentaires. Ce mode de réalisation est coûteux à mettre en oeuvre du fait des multiples opérations de pressage nécessaires pour l'obtention d'un circuit imprimé complet. 10 Un autre mode de réalisation permet de réaliser le circuit imprimé en un seul pressage, les trous borgnes étant réalisés après le pressage. Ce mode de réalisation consiste à : • réaliser un trou métallisé traversant ou borgne ; • démétalliser le trou réalisé à profondeur contrôlée ; 15 • boucher au vernis isolant du volume créé lors de la démétallisation ; • remétalliser éventuellement en surface du vernis. L'opération de démétallisation est risquée. En effet, il est impossible de démétalliser totalement un trou jusqu'à la couche souhaitée. La démétallisation se pratique en perçant le trou à un diamètre légèrement 20 supérieur à celui déjà réalisé de façon à éliminer la métallisation. Si la profondeur du perçage dépasse la couche souhaitée, on détruit la liaison entre la métallisation et la piste de la couche, piste reliée à la métallisation. Il est donc nécessaire d'arrêter le perçage avant la couche souhaitée. En effet, la destruction d'une liaison interne entraîne la mise au rebut du circuit 25 imprimé. Néanmoins, une démétallisation en deçà de la couche souhaitée laisse subsister une excroissance tubulaire métallisée dépassant de la couche et bien connue dans la littérature anglo-saxonne sous le nom de stub . Cette appellation sera utilisée par la suite. Ce stub est très néfaste dans l'utilisation du circuit imprimé et notamment lorsque les signaux 30 véhiculés sont hyperfréquence. Ce stub modifie l'impédance de la transition réalisée par la métallisation restante après perçage. Un but de l'invention est de pallier ces problèmes en proposant un procédé de réalisation d'un circuit imprimé multicouche comportant des trous borgnes ou aveugles entre couches non voisines en un seul pressage et permettant de supprimer le stub dans la réalisation de trous borgnes. 2909833 3 L'invention a également pour but de faciliter la réalisation de séquences croisées. On entend par séquence croisée la réalisation de plusieurs liaisons entre couches non voisines sans imposer que les couches origines et destinations soient les mêmes pour les différentes liaisons. 5 A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de réalisation d'un circuit imprimé multicouche, caractérisé en ce qu'il consiste à : • presser plusieurs circuits double faces élémentaires dont l'un comporte au moins un trou métallisé, 10 • percer le circuit pressé de façon à attendre la métallisation du trou métallisé, • métalliser le perçage obtenu à l'étape précédente. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages 15 apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel : la figure 1 représente en coupe un circuit imprimé multicouche une fois pressé ; la figure 2 représente une opération de perçage du circuit imprimé 20 de la figure 1 ; la figure 3 représente le trou de la figure 2 après métallisation Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront les mêmes repères dans les différentes figures. La figure 1 représente schématiquement en coupe un circuit 25 imprimé multicouche 10 comportant six couches numérotées de 1 à 6. Les isolants séparant les couches sont représentés par des zones hachurées et les pistes conductrices des couches sont représentées en traits forts. Entre les couches 4 et 5, le circuit imprimé 10 comprend un trou métallisé 12 reliant électriquement les pistes des couches 4 et 5. la couche 3 comprend une 30 piste ou une plage 14 conductrice recouvrant le trou 12. Dans la couche 2, aucune piste ne recouvre le trou 12 et la couche 1, couche externe du circuit imprimé 10, comprend une pastille 16 recouvrant le trou 12. Le circuit imprimé 10 est réalisé par pressage de plusieurs circuits double faces élémentaires dont le circuit 18 comprenant les couches 4 et 5, 35 le trou métallisé 12. Le circuit élémentaire 18 est réalisé sur un isolant 20. 2909833 4 La figure 2 représente une opération de perçage du circuit imprimé 10 intervenant après le pressage de celui ci. Le perçage est opéré par la couche externe 1, traverse les couches 2, 3 et 4 pour atteindre la métallisation du trou 12 sans dépasser la couche 5. L'opération de perçage 5 est par exemple réalisée au moyen d'un foret 22. Autrement dit, le perçage est borgne et son extrémité est située entre les faces 4 et 5. Le perçage est concentrique avec le trou métallisé 12. Le diamètre de perçage est légèrement supérieur à celui du trou métallisé 12 afin de détruire légèrement la liaison électrique entre le trou métallisé 12 et la couche 4. 10 La figure 3 représente une opération de métallisation du perçage réalisé précédemment. Lors de cette métallisation, les couches 4 et 5, la partie du trou métallisé 12 non détruite lors du perçage, la plage 14 de la couche 3 et la pastille 14 sont toutes raccordées électriquement. Lorsque le perçage ne dépasse pas la couche 5, la métallisation finale ne dépasse pas 15 non plus de la couche 5. on évite ainsi tout dépassement de métallisation vers la couche 6. Avantageusement, entre les opérations de perçage et de métallisation, on nettoie le perçage par exemple au moyen d'un laser pour enlever tout déchet, comme par exemple des copeaux réalisés par le foret 20 22, pouvant rester au fond du perçage. Ainsi, la métallisation est bien régulière. Avantageusement, les opérations précédemment décrites sont répétées à partir des couches externes 1 et 6 du circuit imprimé multicouche 10. On peut ainsi réaliser des trous borgnes métallisés croisés comme par 25 exemple un trou comme décrit figure 3 entre les couches 1 et 5 croisé avec un trou entre la couche 6 (couche externe du circuit imprimé 10) et la couche 3. Pour assurer une bonne reproductibilité industrielle de la métallisation du perçage, le diamètre du perçage est avantageusement 30 supérieur ou égal à sa profondeur. Autrement dit le rapport entre le diamètre du perçage et sa profondeur est supérieur ou égal à 1. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'un circuit imprimé multicouche, caractérisé en ce qu'il consiste à : • presser plusieurs circuits double faces élémentaires dont l'un (18) comporte au moins un trou métallisé (12), • percer le circuit pressé de façon à attendre la métallisation du trou métallisé (12), • métalliser le perçage obtenu à l'étape précédente. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 10 perçage est concentrique avec le trou métallisé (12). 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extrémité borgne du perçage est située entre deux faces (4, 5) du circuit élémentaire (18) comprenant le trou métallisé (12). 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre du perçage est légèrement supérieur à celui du trou métallisé (12). 20 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'entre les opérations de perçage et de métallisation, on nettoie le perçage 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, 25 caractérisé en ce que les opérations du procédé sont répétées à partir de couches externes (1, 6) du circuit imprimé multicouche (10). 7. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre du perçage et sa 3o profondeur est supérieur ou égal à 1. 15