Brevet FR3133004A1 — publié le 20230825

Procédé de fabrication d’un circuit imprimé et circuit imprimé obtenu par ce procédé Un aspect de l’invention concerne un procédé de fabrication d’un circuit imprimé (20) comprenant : une première étape (101) de positionnement d’un noyau magnétique (21) sur un premier circuit imprimé à double face (31) ; une deuxième étape (102) de dépôt d’une couche de résine sur le premier circuit imprimé à double face (31), cette couche de résine (41) entourant et recouvrant le noyau magnétique (21) ; une troisième étape (103) de positionnement d’un deuxième circuit imprimé à simple face ou double face (32) sur la couche de résine (41) ; une quatrième étape (104) de pressage d’un assemblage comportant le noyau magnétique (21) et la couche de résine (41) et le premier circuit imprimé à double face et le deuxième circuit imprimé à simple face ou double face; une cinquième étape (105) de réalisation d’une pluralité de vias (51, 52) traversant l’assemblage. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 2 Procédé de fabrication d’un circuit imprimé et circuit imprimé obtenu par ce procédé DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est celui des circuits imprimés. La présente invention concerne un procédé de fabrication d’un circuit imprimé, à partir d’un circuit imprimé simple ou double face comprenant un noyau magnétique et permettant une densité particulièrement élevée de trous métallisés traversant le noyau magnétique. L’invention concerne aussi un circuit imprimé obtenu par ce procédé. ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Dans de nombreux domaines électriques et électroniques, on utilise des transformateurs pour mesurer des courants électriques, par exemple, par capteur à vanne de flux magnétique. Les transformateurs sont aussi utilisés pour des circuits de conversion de petite puissance à découpage haute fréquence. La représente schématiquement un transformateur 10 selon l’art antérieur comprenant un noyau magnétique 11 en forme de tore ainsi qu’un enroulement primaire 12 constitué de spires 13 enroulées autour dudit noyau magnétique 11 et d’un enroulement secondaire 14. Dans les procédés de fabrication conventionnels d’un transformateur, un fil de cuivre émaillé est enroulé manuellement sur un noyau magnétique. Ce type de procédé ne permet pas une bonne reproductibilité des caractéristiques techniques du transformateur, ce qui nécessite des opérations supplémentaires de calibration et de compensation des dérives dans le temps du transformateur. L’opération de bobinage manuel du fil de cuivre émaillé et les opérations supplémentaires de calibration et de compensation rendent ce procédé coûteux. Par ailleurs, ce procédé est relativement peu répétable, c’est-à-dire qu’il est difficile de produire de nombreuses pièces présentant une faible dispersion de performances. Pour des raisons électriques, le nombre de spires de l’enroulement primaire doit être maximisé. Cependant, le nombre de spires de l’enroulement primaire est limité pour un noyau magnétique de faible dimension car l’espace pour accueillir les spires au milieu du noyau magnétique est très restreint. Actuellement, pour des raisons de miniaturisation, de coût et de répétabilité, les circuits électroniques sont souvent fabriqués sous la forme de circuits imprimés. De manière classique, les circuits imprimés peuvent supporter un composant électronique transformateur qui est alors brasé sur ce circuit imprimé. Une des étapes de fabrication d’un tel circuit imprimé intégrant un transformateur consiste à insérer le noyau magnétique dans une cavité dédiée du circuit imprimé de manière à y positionner le noyau magnétique. Malheureusement, ce positionnement est peu précis ; en effet la tolérance dimensionnelle entre la cavité et le noyau magnétique est de plusieurs dixièmes de millimètres et cette tolérance dimensionnelle entre la cavité et le noyau magnétique n’est pas suffisamment précise pour maximiser le nombre de spires (réalisés par des trous traversants métallisés) dans la surface intérieure du tore. En effet, les trous ne devant pas être percés dans le tore, il faut une distance minimale entre la périphérie interne du tore et les trous, De plus, la cavité, si elle se retrouve en contact avec le noyau magnétique, génère des contraintes radiales sur le noyau magnétique, qui sont susceptibles d’endommager ledit noyau magnétique lors des opérations ultérieures de fabrication du circuit imprimé comme, par exemple, l’opération de pressage du circuit imprimé. L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en proposant un procédé de fabrication d’un circuit imprimé comportant un noyau magnétique, simple, reproductible, et économique. Ce procédé permet aussi de maximiser le nombre de spires passant au milieu du noyau magnétique. Un premier aspect de l’invention concerne un procédé de fabrication d’un circuit imprimé comprenant : une première étape de positionnement d'un noyau magnétique sur un premier circuit imprimé à double face ; une deuxième étape de dépôt d'une couche de résine sur le premier circuit imprimé à double face, cette couche de résine entourant et recouvrant le noyau magnétique ; une troisième étape de positionnement d'un deuxième circuit imprimé à simple ou double face, sur la couche de résine ; une quatrième étape de pressage d'un assemblage comportant le noyau magnétique, la couche de résine et le premier circuit imprimé à double face et le deuxième circuit imprimé à simple ou double face ; et une cinquième étape de réalisation d'une pluralité de vias traversant l'assemblage. Ainsi, l’invention permet de rendre reproductible le procédé de fabrication d’un circuit imprimé comprenant un noyau magnétique, évitant ainsi des étapes de calibration et de compensation du circuit imprimé. L’invention permet aussi de positionner avec précision le noyau magnétique dans le circuit imprimé et ainsi de maximiser le nombre de vias traversant le noyau magnétique. Par via, on entend une colonne conductrice comprenant un matériau conducteur, comme par exemple du cuivre, traversant le circuit imprimé. Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le procédé de fabrication selon un aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi celles mentionnées dans les paragraphes suivants, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. Selon un mode de réalisation, la cinquième étape comprend une opération de perçage d’une pluralité de trous traversant l’assemblage et une opération de métallisation de chacun desdits trous de sorte que, chaque trou métallisé forme un via, une localisation des trous à percer est préalablement réalisée au moyen d’une mire. La mire est composée de motifs situés sur les premières et deuxièmes faces du premier circuit imprimé à double face. Ainsi, chacun des vias est placé de façon précise par rapport au noyau magnétique, ce qui permet de maximiser le nombre de vias présent dans le circuit primaire. Selon un mode de réalisation, la mire comprend un repère de positionnement optique, le positionnement du noyau magnétique étant réalisé par indexation au moyen de la mire. Le positionnement est avantageusement automatisé. Selon un mode de réalisation, la couche de résine déposée sur le premier circuit imprimé à double face comporte une épaisseur supérieure à une hauteur du noyau magnétique. Ainsi, le noyau magnétique est entièrement recouvert par la couche de résine. Selon un mode de réalisation, le noyau magnétique a une forme de couronne et la couche de résine est déposée autour et au milieu du noyau magnétique On entend par couronne, une forme fermée, évidée en son centre, de toute section, par exemple de section carrée, ovale, ou circulaire. Selon un mode de réalisation, lors de la première étape de positionnement du noyau magnétique, le noyau magnétique est fixé au premier circuit imprimé à double face. Ainsi, le noyau magnétique est précisément positionné sur le premier circuit imprimé à double face de sorte que les vias seront positionnés de façon précise par rapport au noyau magnétique. Selon un mode de réalisation, la pluralité de vias comprend des vias primaires et des vias secondaires, les vias primaires étant localisés en périphérie et au milieu du noyau magnétique. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend, après la cinquième étape, une sixième étape de dépôt d’une couche d’un matériau diélectrique sur le premier circuit imprimé à double face et le deuxième circuits imprimé à simple ou double face recouvrant les parties conductrices desdits premier circuit imprimé à double face et deuxième circuit imprimé à simple ou double face. Ceci permet de pouvoir intégrer cet assemblage dans un circuit imprimé comportant plus de couches de matériaux conducteur. Selon un mode de réalisation, la couche de résine comporte du tissu de verre et une résine diélectrique. Un deuxième aspect de l’invention concerne un circuit comportant un noyau magnétique, un premier circuit imprimé à double face et un deuxième circuit imprimé à simple ou double face, le circuit imprimé étant obtenu par le procédé de fabrication défini ci-dessus. Ce circuit imprimé intégrant le noyau magnétique présente l’avantage de comporter des vias positionnés précisément par rapport au noyau magnétique Selon un mode de réalisation, le noyau magnétique a une forme de couronne et est entouré d’une pluralité de vias, ledit noyau magnétique comportant un orifice central rempli de vias. L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES Les figures sont présentées à titre indicatif et nullement limitatif de l’invention. La , déjà décrite, est une vue schématique d’un transformateur selon l’art antérieur. La est une vue en perspective d’un circuit imprimé comprenant un noyau magnétique et fabriqué selon le procédé de l’invention. La est une vue schématique, en coupe, d’un circuit imprimé en cours de fabrication par le procédé de fabrication selon l’invention. La est une vue schématique, en coupe, d’un circuit imprimé à la fin du procédé de fabrication selon l’invention. La est une vue schématique, en coupe, d’un circuit imprimé multicouches tel qu’obtenu à la fin du procédé de fabrication selon un mode de réalisation de l’invention. La est un schéma fonctionnel du procédé de fabrication d’un circuit imprimé selon un mode de réalisation de l’invention. Procédé de fabrication d’un circuit imprimé (20) comprenant : une première étape (101) de positionnement d’un noyau magnétique (21) sur un premier circuit imprimé à double face (31) ; une deuxième étape (102) de dépôt d’une couche de résine (41) sur le premier circuit imprimé à double face (31), cette couche de résine (41) entourant et recouvrant le noyau magnétique (21) ; une troisième étape (103) de positionnement d’un deuxième circuit imprimé à simple face ou double face (32) sur la couche de résine (41) ; une quatrième étape (104) de pressage d’un assemblage comportant le noyau magnétique (21), la couche de résine (41), le premier circuit imprimé à double face et le deuxième circuit imprimé à simple face ou double face (31, 32) ; et une cinquième étape (105) de réalisation d’une pluralité de vias (51, 52) traversant l’assemblage. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la cinquième étape (105) comprend une opération de perçage d’une pluralité de trous traversant l’assemblage et une opération de métallisation de chacun desdits trous de sorte que chaque trou métallisé forme un via (51, 52), une localisation des trous à percer étant préalablement réalisée au moyen d’une mire (61). Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la mire constitue un repère de positionnement optique (611, 612), le positionnement du noyau magnétique (21) étant réalisé par indexation au moyen de la mire (61). Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche de résine (41) déposée sur le premier circuit imprimé à double face (31) comporte une épaisseur supérieure à une hauteur du noyau magnétique (21). Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le noyau magnétique (21) a une forme de couronne et la couche de résine (41) est déposée autour et au milieu du noyau magnétique (21). Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, lors de la première étape (101) de positionnement du noyau magnétique (21), le noyau magnétique (21) est fixé au premier circuit imprimé à double face (31). Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pluralité de vias (51, 52) comprend des vias primaires (51) et des vias secondaires (52), les vias primaires (51) étant localisés en périphérie et au milieu du noyau magnétique (21). Procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend, après la cinquième étape (105), une sixième étape (106) de dépôt d’une couche d’un matériau diélectrique sur le premier circuit imprimé double face et le deuxième circuit imprimé à simple ou double face (31, 32) recouvrant les parties conductrices desdits premier circuit imprimé à double face (31) et deuxième circuit imprimé simple ou double face (32). Procédé selon l’une des revendications précédentes caractérisé en ce que la couche de résine (41) comporte du tissu de verre et une résine diélectrique. Circuit imprimé (20) comportant un noyau magnétique (21), un premier circuit imprimé (31) à double face et un deuxième circuit imprimé (32) à simple ou double face, caractérisé en ce qu’il est obtenu par le procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes. Circuit imprimé (20) selon la revendication 10, caractérisé en ce que le noyau magnétique (21) a une forme de couronne et est entouré d’une pluralité de vias (51, 52), ledit noyau magnétique (21) comportant un orifice central rempli de vias (51,52).