Brevet FR3125380A1 — publié le 20230120

L’invention concerne un procédé de fabrication d’un circuit imprimé (100) multicouches semi-flexible, comprenant au moins deux cartes (180, 181) rigides reliées entre elles par une nappe flexible (110), et comprenant au moins un cœur (101) qui comprend un empilement de stratifié (130) et de cuivre (120), le procédé comprenant : - une étape consistant à usiner mécaniquement au moins une couche de cuivre (120) du cœur (101) afin de réaliser un évidement (103) permettant de réaliser la nappe flexible (110) dudit circuit imprimé (100) multicouches, - une étape consistant à stratifier au moins une couche de stratifié (130) et au moins une couche de cuivre (120) sur le cœur (101). Il est essentiellement caractérisé en ce que - l’étape d’usinage mécanique d’au moins une couche de cuivre (120) du cœur (101) est mise en œuvre préalablement à l’étape de stratification. Procédé de fabrication d’un circuit imprimé semi-flexible. La présente invention concerne le domaine des circuits imprimés semi-flexibles, c’est-à-dire les circuits imprimés rigides reliés électriquement entre eux par une nappe flexible. L’utilisation de circuits imprimés semi-flexibles est une économie en termes de connecteurs, câbles et soudures par rapport à deux circuits imprimés rigides traditionnels. Un circuit imprimé multicouche est rigide par construction. Par simplification, on considère qu’un circuit imprimé est réalisé à partir d’un empilement de couches de résine époxy, par exemple d’un matériau FR-4, et de couches de cuivre. Pour que celui-ci soit flexible, il est connu de réaliser un usinage mécanique du circuit imprimé dans son épaisseur, par un usinage dit « usinage en Z », pour créer une nappe flexible par amincissement de l’épaisseur du circuit imprimé. Une épaisseur amincie du circuit imprimé rend celui-ci flexible mais avec un nombre très limité de flexions. En effet l’usinage du matériau, en particulier des couches de résine époxy, créé des amorces de fissures qui tendent à se propager durant les phases de flexion jusqu’à entrainer éventuellement une rupture totale de la nappe. Les amorces de fissures peuvent amener à la casse du circuit imprimé lors de son pliage. Pour réduire ce risque, il est connu de déposer de la résine, en général époxy, le long des amorces de fissures. Ce dépôt supplémentaire complexifie la fabrication du circuit imprimé et augmente la rigidité de celui-ci, ce qui est contre-productif. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Plus précisément, l’invention concerne selon un premier de ses objets, un procédé de fabrication d’un circuit imprimé (100) multicouches semi-flexible, comprenant au moins une première carte de circuit imprimé rigide relié électriquement à un deuxième circuit imprimé (100) rigide par une nappe flexible (110), le circuit imprimé (100) multicouches comprenant au moins un cœur (101), le cœur (101) comprenant un empilement d’au moins une couche de stratifié (130) et d’au moins une couche de cuivre (120) le circuit imprimé (100) comprenant une face supérieure et une face inférieure, le procédé comprenant : - une étape consistant à usiner mécaniquement au moins une couche de cuivre (120) du cœur (101) afin de réaliser un évidement (103) permettant de réaliser la nappe flexible (110) dudit circuit imprimé (100) multicouches, - une étape consistant à stratifier un ensemble d’au moins une couche de stratifié (130) et d’au moins une couche de cuivre (120) sur au moins l’une parmi la face supérieure et la face inférieure du cœur (101). Il est essentiellement caractérisé en ce que - l’étape d’usinage mécanique d’au moins une couche de cuivre (120) du cœur (101) est mise en œuvre préalablement à l’étape de stratification. On peut prévoir en outre une étape consistant à insérer un élément en matériau antiadhérent dans ledit évidement (103), préalablement à l’étape de stratification. On peut prévoir que l’élément en matériau antiadhérent est collé sur une couche de stratifié (130) du cœur (101). On peut prévoir en outre une étape consistant à enduire la couche de cuivre (120) la plus externe de la nappe flexible (110) dudit circuit imprimé (100) multicouches d’un vernis épargne flexible photo-imageable, ou d’un matériau polyimide. On peut prévoir que la couche de vernis épargne flexible photo-imageable, ou de matériau polyimide, n’est déposée que sur la face externe de la nappe flexible (110), la nappe flexible (110) présentant une face externe et une face interne, opposée à la face externe, la flexion du circuit imprimé (100) multicouches consistant plier la face interne sur elle-même. On peut prévoir une étape consistant à presser en sandwich le circuit imprimé (100) multicouches entre deux éléments conformants, un élément conformant en pression sur la face supérieure et un élément conformant en pression sur la face inférieure. On peut prévoir en outre une étape de perçage de trous de part et d’autre du circuit imprimé (100), pour la réalisation d’interconnexions ; et une étape de remplissage desdits trous par du cuivre (120) afin de réaliser des micro vias (190) On peut prévoir des étapes consistant à empiler plusieurs couches de préimprégné et de cuivre (120) pour l’étape de stratification. On peut prévoir en outre une étape d’usinage, consistant à usiner le circuit électronique multicouches au droit de l’évidement (103), jusqu’à atteindre la couche de colle (151) de l’élément en matériau antiadhérent, pour créer un deuxième évidement (104) ; puis une étape consistant à retirer l’élément en matériau antiadhérent dudit circuit électronique multicouches. On peut prévoir que le circuit imprimé (100) multicouches semi-flexible est à haute densité d’interconnexion. D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif et faite en référence aux figures annexées, qui ne sont pas à l’échelle. Descriptif des dessins. illustre une coupe transversale d’un cœur d’un circuit imprimé, illustre le cœur de la dans lequel un évidement est réalisé par usinage en Z, illustre le cœur de la dans lequel un élément antiadhérent est inséré dans l’évidement, selon l’invention, illustre le cœur de la après une étape de stratification finale selon l’invention, illustre le cœur de la après une étape d’usinage final selon l’invention, illustre le cœur de la comprenant une couche de vernis flexible 160, et dans lequel l’élément antiadhérent est retiré illustre une flexion autorisée d’un circuit imprimé semi-flexible selon l’invention, illustre une flexion non autorisée d’un circuit imprimé semi-flexible selon l’invention, illustre un circuit imprimé selon l’invention comprenant en outre un raidisseur au centre de la nappe, permettant de décomposer une flexion de 180° en deux flexions de 90°, illustre une coupe transversale d’un circuit imprimé selon l’invention avant usinage final, comprenant des micro vias et une résine de remplissage. Procédé de fabrication d’un circuit imprimé (100) multicouches semi-flexible, comprenant au moins une première carte de circuit imprimé rigide relié électriquement à un deuxième circuit imprimé (100) rigide par une nappe flexible (110), le circuit imprimé (100) multicouches comprenant au moins un cœur (101), le cœur (101) comprenant un empilement d’au moins une couche de stratifié (130) et d’au moins une couche de cuivre (120) le circuit imprimé (100) comprenant une face supérieure et une face inférieure, le procédé comprenant : - une étape consistant à usiner mécaniquement au moins une couche de cuivre (120) du cœur (101) afin de réaliser un évidement (103) permettant de réaliser la nappe flexible (110) dudit circuit imprimé (100) multicouches, - une étape consistant à stratifier un ensemble d’au moins une couche de stratifié (130) et d’au moins une couche de cuivre (120) sur au moins l’une parmi la face supérieure et la face inférieure du cœur (101), caractérisé en ce que - l’étape d’usinage mécanique d’au moins une couche de cuivre (120) du cœur (101) est mise en œuvre préalablement à l’étape de stratification. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre une étape consistant à insérer un élément en matériau antiadhérent dans ledit évidement (103), préalablement à l’étape de stratification. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l’élément en matériau antiadhérent est collé sur une couche de stratifié (130) du cœur (101). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une étape consistant à enduire la couche de cuivre (120) la plus externe de la nappe flexible (110) dudit circuit imprimé (100) multicouches d’un vernis épargne flexible photo-imageable, ou d’un matériau polyimide. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la couche de vernis épargne flexible photo-imageable, ou de matériau polyimide, n’est déposée que sur la face externe de la nappe flexible (110), la nappe flexible (110) présentant une face externe et une face interne, opposée à la face externe, la flexion du circuit imprimé (100) multicouches consistant plier la face interne sur elle-même. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape consistant à presser en sandwich le circuit imprimé (100) multicouches entre deux éléments conformants, un élément conformant en pression sur la face supérieure et un élément conformant en pression sur la face inférieure. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une étape de perçage de trous de part et d’autre du circuit imprimé (100), pour la réalisation d’interconnexions ; et une étape de remplissage desdits trous par du cuivre (120) afin de réaliser des micro vias (190) Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant des étapes consistant à empiler plusieurs couches de préimprégné et de cuivre (120) pour l’étape de stratification. Procédé selon l’une quelconque des revendications 2 à 8, comprenant en outre une étape d’usinage, consistant à usiner le circuit électronique multicouches au droit de l’évidement (103), jusqu’à atteindre la couche de colle (151) de l’élément en matériau antiadhérent, pour créer un deuxième évidement (104) ;puis une étape consistant à retirer l’élément en matériau antiadhérent dudit circuit électronique multicouches. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le circuit imprimé (100) multicouches semi-flexible est à haute densité d’interconnexion.