FR3069405A1 - Circuit imprime dual et procede de fabrication. - Google Patents

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Abstract

L'invention concerne un circuit imprimé (100) présentant une face supérieure (SUP) et une face inférieure (INF), opposée à la face supérieure (SUP) et comprenant : - un substrat (20) exempt de céramique, et - un premier feuillard de cuivre (10) gravé du côté de la face supérieure (SUP) selon une profondeur de gravure (P_12_S), pour créer un ensemble de protubérances supérieures (12_S) et de gravures supérieures (12_1_S), chaque protubérance supérieure (12_S) étant une première piste de conduction électrique respective. Il est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend en outre - un isolant intermédiaire (13) recouvrant chaque gravure supérieure (12_1_S), et - au moins une deuxième piste de conduction électrique gravée dans un deuxième feuillard de cuivre (14) et disposée sur l'isolant intermédiaire (13) du côté de la face supérieure (SUP).

Description

CIRCUIT IMPRIMÉ DUAL ET PROCÉDÉ DE FABRICATION.
DOMAINE DE L’INVENTION
La présente invention concerne la fabrication d’un circuit imprimé dual, c'est-à-dire présentant deux pistes de conduction électrique distinctes, par exemple pour le domaine de l’électronique de puissance et pour le domaine de l’électronique de commande, et ci-après « circuit imprimé » par concision.
Un circuit imprimé (non dual) standard comprend un substrat, par exemple à base de fibre de verre, de téflon ou de résine par exemple époxy ou polyimide, et au moins une piste de conduction électrique, typiquement en cuivre, destinée à supporter un ensemble de composants électroniques.
Dans l’électronique de puissance, les composants électroniques de puissance, en général des interrupteurs électroniques, sont alimentés en énergie électrique par un ensemble d’au moins une piste conductrice d’électricité, en l’espèce une piste de cuivre dite première piste de conduction électrique, qui permet typiquement le transport de l’énergie électrique. Une première 20piste de conduction électrique présente typiquement une épaisseur de cuivre dite « épaisse », comprise par exemple entre 200 pm et 550 pm et par exemple plus épaisse que la deuxième piste de conduction électrique décrite ci-après.
En fonctionnement, les composants électroniques de puissance permettent de réaliser 25une conversion de tension ou de courant avec un minimum de pertes. Ils fonctionnent avec un courant fort, par exemple un courant compris entre 20 et 600 Ampères, et plus spécifiquement entre 100 et 400 Ampères, de sorte que la première piste de conduction électrique présente une certaine épaisseur.
Les composants électroniques de puissance génèrent une forte chaleur qu’il faut évacuer. A cet effet, on peut prévoir un moyen de dissipation thermique, en particulier au contact de la première piste de conduction électrique. Le moyen de dissipation thermique présente une bonne conductivité thermique. Par « bonne » conductivité thermique, on entend une conductivité thermique dont la valeur est supérieure ou égale à une valeur seuil, ladite valeur 35seuil dépendant par exemple de l’utilisation envisagée du circuit imprimé.
Dans le domaine de circuit à bonne conduction thermique, il est connu un circuit dont le substrat est à base de céramique, dont l’épaisseur est inférieure à 1 mm et supportant une première piste de conduction électrique en cuivre. De telles céramiques, par exemple à base de 5AI2O3 ou AIN, présentent une isolation électrique très performante et, pour un isolant électrique, présentent également une bonne conduction thermique. Typiquement, ils présentent une conduction thermique d’au moins 25 W/m/K, ce qui est nettement meilleur que les substrats à base de résine époxy ou de fibre de verre utilisés classiquement dans les circuits imprimés et qui présentent, eux, une conduction thermique d’environ 0.5 W/m/K.
Toutefois, de tels circuits à base de céramique sont monocouche, c'est-à-dire ne comprennent qu’une seule feuille de cuivre. Par conséquent, de telles structures sont limitées à de faibles niveaux de complexité. En outre, le matériau céramique est très dur, très difficile à découper, ce qui implique que les formes de tels circuits à base de céramique sont limitées à 15des rectangles.
La présente invention permet de remédier à ce problème.
Dans un circuit imprimé dual standard, il existe également une deuxième piste de 20conduction électrique, distincte de la première piste de conduction électrique, isolée électriquement de celle-ci et qui permet typiquement le transport de signaux électriques ou données. Cette deuxième piste de conduction électrique est une piste de conduction électrique dite « standard », c'est-à-dire généralement comprise entre 17pm et 105pm, et typiquement de 35 pm ou d’environ 35 pm. Elle permet typiquement d’alimenter électriquement des composants 25électroniques de commande et/ou de transporter des données issus ou à destination de tels composants.
La présente invention permet d’améliorer cet état de l’art tout en apportant une très bonne réponse au problème de conduction thermique évoqué ci-avant.
RESUME DE L’INVENTION
Plus précisément, l’invention concerne selon un premier de ses objets, un procédé de 35fabrication d’un circuit imprimé (100), présentant une face supérieure (SUP) et une face inférieure (INF) opposée à la face supérieure (SUP), le procédé comprenant des étapes consistant à :
fournir (200) un premier feuillard de cuivre (10) d’épaisseur homogène, présentant une face supérieure (SUP) et une face inférieure (INF) opposée à la face supérieure (SUP), et graver (210) la face supérieure (SUP) du premier feuillard de cuivre (10), en un ensemble d’au moins une protubérance supérieure (12_S) et d’au moins une gravure supérieure (12_1_S) présentant une profondeur de gravure (P_12_S) prédéterminée, chaque protubérance supérieure (12_S) correspondant à une première piste de conduction électrique respective.
1011 est essentiellement caractérisé en ce qu’il comprend en outre des étapes consistant à : recouvrir (220) la totalité de la surface de chaque gravure supérieure (12_1_S) d’un isolant électrique intermédiaire (13), recouvrir (230) la totalité d’au moins un isolant électrique intermédiaire (13) un deuxième feuillard de cuivre (14) prédécoupé,
- déposer sélectivement un film protecteur (11) sur toutes les protubérances supérieures (12_S) de la première piste de conduction électrique, de sorte à créer un ensemble de zones de protection supérieure (ZP_12_S), déposer sélectivement un film protecteur (11) sur ledit deuxième feuillard de cuivre (14), de sorte à créer un ensemble de zones de protection supérieure (ZP_14), telles que chaque zone de protection supérieure (ZP_14) ne soit pas au contact d’une zone de protection supérieure (ZP_12_S) adjacente, et graver (240) ledit deuxième feuillard de cuivre (14) dans la totalité de son épaisseur, chaque zone du deuxième feuillard de cuivre (14) protégée par une zone de protection supérieure (ZP_14) générant une deuxième piste de conduction électrique (14), 25 adjacente à au moins une protubérance supérieure (12_S), et chaque zone du deuxième feuillard de cuivre (14) non protégée par une zone de protection supérieure (ZP_14) générant un espace isolant électrique entre ladite deuxième piste de conduction électrique (14) et ladite protubérance supérieure (12_S) adjacente.
On peut prévoir une étape (235) consistant à dimensionner l’épaisseur de la deuxième piste de conduction électrique (14) et l’épaisseur de l’isolant intermédiaire (13), de sorte que la profondeur de gravure (P_12_S) soit sensiblement égale à l’épaisseur de l’isolant intermédiaire (13) plus l’épaisseur du feuillard de cuivre (14), et que la face supérieure (SUP) soit sensiblement plane.
On peut prévoir en outre une étape consistant à :
graver une partie de l’épaisseur dudit feuillard de cuivre (10) pour réaliser du côté de la face inférieure (INF) un ensemble d’au moins une protubérance inférieure (121) et au moins une gravure inférieure (12_l_l) présentant une profondeur de gravure (P_12_l) prédéterminée.
On peut prévoir que l’étape de gravure de la face inférieure (INF) dudit feuillard de cuivre 5(10) est mise en œuvre préalablement ou simultanément à l’étape de gravure de la face supérieure (SUP) du feuillard de cuivre (10).
On peut prévoir que la profondeur de gravure (P_12_l) est déterminée de sorte à être la différence entre l’épaisseur initiale (E_10) du feuillard de cuivre (10) et la profondeur de gravure 10(P_12_S).
On peut prévoir que l’isolant intermédiaire (13) est à base de résine non polymérisée, le procédé comprenant en outre une étape (250) de stratification consistant à étuver le circuit imprimé, pour permettre la réticulation de la résine de l’isolant intermédiaire (13), et permettre 15de solidariser la première piste de conduction électrique (10) et la deuxième piste de conduction électrique (14) par ledit isolant intermédiaire (13).
On peut prévoir en outre une étape consistant à recouvrir la face inférieure (INF) d’un isolant électrique (15).
On peut prévoir en outre une étape consistant à monter le circuit imprimé (100) sur un châssis, optionnellement dissipatif.
Selon un autre de ses objets, l’invention concerne un circuit imprimé (100) obtenu selon le 25procédé selon l’invention.
Le circuit imprimé (100) présente une face supérieure (SUP) et une face inférieure (INF), opposée à la face supérieure (SUP) et comprenant :
un feuillard de cuivre (10) gravé du côté de la face supérieure (SUP) selon une 30 profondeur de gravure supérieure (P_12_S), pour créer un ensemble de protubérances supérieures (12_S) et de gravures supérieures (12_1_S), chaque protubérance supérieure (12_S) correspondant à une première piste de conduction électrique respective.
II est essentiellement caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
un isolant intermédiaire (13) recouvrant la totalité de la surface de chaque gravure supérieure (12_1_S), et au moins une deuxième piste de conduction électrique gravée dans un feuillard de cuivre (14), disposée sur l’isolant intermédiaire (13) du côté de la face supérieure (SUP) et adjacente à au moins une protubérance supérieure (12_S) ; et un espace isolant électrique entre ladite deuxième piste de conduction électrique (14) et 5 la protubérance supérieure (12_S) adjacente ;
le circuit imprimé comprenant optionnellement en outre un substrat (20) exempt de céramique.
On peut prévoir que :
- la somme de l’épaisseur de la deuxième piste de conduction électrique (14) et de l’épaisseur de l’isolant intermédiaire (13) est sensiblement égale à la profondeur de gravure supérieure (P_12_S) ;
Et optionnellement dans lequel :
le feuillard de cuivre (10) est gravé du côté de la face inférieure (INF) selon une profondeur de gravure inférieure (P_12_l), pour créer un ensemble de protubérances inférieures (12J) et de gravures inférieures (12_l_l), chaque protubérance inférieure (12J) donnée étant une première piste de conduction électrique respective, de préférence isolée électriquement d’une protubérance inférieure (12J) adjacente
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.
DESCRIPTIF DES DESSINS les figures IA à IL illustrent en coupe transversale des étapes séquentielles de la fabrication d’un premier mode de réalisation d’un circuit imprimé selon l'invention, les figures 1H’ à IJ’ illustrent une variante des figures 1H à IJ respectivement, les figures 2A à 2M illustrent en coupe transversale des étapes séquentielles de la 30fabrication d’un deuxième mode de réalisation d’un circuit imprimé selon l'invention, la figure 3 illustre un agrandissement de la zone hachurée de la figure IG, la figure 4 illustre un mode de réalisation d’un circuit imprimé selon l'invention vu depuis la face supérieure et en transparence, et la figure 5 illustre un mode de réalisation d’un procédé selon l’invention.
DESCRIPTION DETAILLEE
Comme exposé précédemment, un circuit imprimé classique comprend un substrat 20, par exemple à base de résine. La résine peut être de tout type connu dans le domaine des circuits imprimés.
De tels substrats de circuit imprimé classique présentent généralement une conduction thermique inférieure à celle des circuits à base de céramique, comme discuté précédemment.
On propose ici un circuit imprimé 100 comprenant au moins une première piste de conduction électrique 10 et au moins une deuxième piste de conduction électrique 14 lOd’épaisseur respective homogène et de préférence constante, et optionnellement un substrat 20 exempt de céramique.
La première piste de conduction électrique 10 et la deuxième piste de conduction électrique 14 sont obtenues à partir d’un premier et d’un deuxième feuillard de conducteur 15électrique respectivement. En l’espèce, le conducteur électrique est du cuivre et sera le conducteur électrique décrit ici.
Par concision, on entend sous la référence numérique 10 la première piste de conduction électrique ou son feuillard d’origine ; et sous la référence numérique 14 la deuxième piste de 20conduction électrique ou son feuillard d’origine.
Typiquement, la première piste de conduction électrique 10 est une piste de puissance, c'est-à-dire présentant une épaisseur de cuivre comprise entre 200 pm et 550 pm ; et la deuxième piste de conduction électrique 14 est :
- soit une autre piste de puissance présentant une épaisseur de cuivre comprise entre
200 pm et 550 pm, soit une piste de commande standard présentant une épaisseur de cuivre 35 pm.
Dans le cas où le premier feuillard de cuivre 10 et le deuxième feuillard de cuivre 14 30présentent tous les deux une épaisseur de cuivre comprise entre 200 pm et 550 pm, la présente invention permet de diminuer les effets inductifs des deux pistes superposées.
Le circuit imprimé 100 présente une face supérieure SUP et une face inférieure INF, opposée à la face supérieure SUP.
On prévoit de fournir 200 un premier feuillard de cuivre 10 d’épaisseur homogène, en l’espèce constante et en l’espèce un feuillard de cuivre de puissance. Le premier feuillard de cuivre 10 présente une face supérieure SU P et une face inférieure INF, opposée à la face supérieure SUP.
On prévoit de fournir un deuxième feuillard de cuivre 14, qui présente une face supérieure 5SUP et une face inférieure INF, opposée à la face supérieure SUP.
Par convention, on considère que la face supérieure SUP du premier feuillard de cuivre 10 est située du même côté que la face supérieure SUP du deuxième feuillard de cuivre 14 et du même côté que la face supérieure SUP du circuit imprimé 100.
Par conséquent, la face inférieure INF du premier feuillard de cuivre 10 est située du même côté que la face inférieure INF du deuxième feuillard de cuivre 14 et du même côté que la face inférieure INF du circuit imprimé 100.
Par exemple, la face inférieure INF est destinée au contact direct ou indirect du substrat
20.
On peut prévoir essentiellement l’une quelconque des deux modes de réalisation suivants : dans un premier mode de réalisation, la face supérieure est gravée 210 pendant que 201a face inférieure est protégée. Dans une variante du premier mode de réalisation, la face supérieure et la face inférieure sont gravées simultanément. Dans un deuxième mode de réalisation, la face inférieure est gravée pendant que la face supérieure est protégée.
Les figures IA à IL illustrent un premier mode de réalisation d’un circuit imprimé selon 25rinvention, vu en coupe transversale, selon un ensemble d’étapes séquentielles de fabrication.
Pour obtenir un tel circuit imprimé, on prévoit tout d’abord de fournir un premier feuillard (ou tôle) de cuivre 10, comme illustré sur la figure IA.
Par exemple, l’épaisseur E_10 du premier feuillard de cuivre 10 est comprise entre 150 pm et 550 pm.
On prévoit tout d’abord une étape de réalisation d’une première piste de conduction électrique dans le premier feuillard de cuivre 10, qui comprend typiquement les étapes de 35lithographie ou sérigraphie et gravure séquentielles rappelées brièvement ci-après.
Dans un premier mode de réalisation, on prévoit de graver 210 d’abord la face supérieure SUP puis la face inférieure INF.
On prévoit une étape de laminage d'un film (résine) photosensible 11, également appelé masque, à la surface supérieure SUP et à la surface inférieure INF du premier feuillard de cuivre 10, comme illustré sur la figure IB.
Ensuite, on prévoit une étape d’insolation du film photosensible 11 par une source de lumière, en l’espèce UV et non illustrée, qui permet de polymériser le film photosensible 11 et constituer ainsi des zones de protection ZP dont la position, la forme (en vue de dessus, c'està-dire par la face supérieure SUP) et les dimensions sont connues et prédéterminées, comme lOillustré sur la figure IC. L’indice _X_Y des zones de protection ZP_X_Y est relatif à la destination _X de la gravure du feuillard de cuivre et à la face _Y du feuillard de cuivre (Y=S pour SUP ou I pour INF). Sur la figure IC, on a donc illustré deux zones de protection de la face supérieure ZP_12_S, destinées à créer deux protubérances supérieures 12_S.
Alternativement au film photosensible 11 insolé, on peut utiliser directement une encre protectrice déposée sélectivement sur la surface supérieure SUP du premier feuillard de cuivre 10. Par concision, on entend par film photosensible 11 ou film protecteur dans la présente description un film photosensible ou une encre protectrice.
On peut donc prévoir de déposer sélectivement un film protecteur 11 sur toutes les protubérances supérieures 12_S de la première piste de conduction électrique, de sorte à créer un ensemble de zones de protection supérieure ZP_12_S.
Ensuite, on prévoit une étape de gravure chimique, consistant à tremper le premier 25feuillard de cuivre 10 et le film photosensible 11 dans une solution chimique, par exemple acide, ammoniacale ou à base de perchlorure de fer.
Comme illustré sur la figure 1D, les zones non protégées par le film photosensible 11 dans lesquelles le cuivre se retrouve à nu sont attaquées par la solution chimique, sur une 30partie seulement de son épaisseur E_10 initiale, et génère un ensemble de gravures supérieures 12_1_S, dans la profondeur du feuillard de cuivre 10 au droit des zones de protection ZP.
Le premier feuillard de cuivre 10 présente donc un ensemble de zones gravées et de 35zones non gravées dont le motif est déterminé par le masque utilisé.
L’épaisseur du premier feuillard de cuivre 10 diminue ainsi localement au droit desdites zones non protégées ZP selon une profondeur de gravure P_12_S prédéterminée.
Sous les zones protégées ZP par le film photosensible 11, le cuivre est protégée de l’attaque chimique. Dans ces zones non gravées, le feuillard de cuivre conserve son épaisseur E_10 initiale grâce aux zones protégées ZP. Ces zones non gravées sont appelées 5« protubérances supérieures » 12_S, ou excroissances.
Dans les zones gravées, le feuillard de cuivre est gravé dans son épaisseur pour créer les gravures supérieures 12_1_S. La profondeur de gravure P_12_S (indistinctement l’épaisseur ou la hauteur de gravure) du feuillard de cuivre 10 est maîtrisée d’une part en fonction de la lOnature de la solution chimique et d’autre part en fonction du temps de trempe. La profondeur de gravure P_12_S est inférieure à l’épaisseur initiale E_10.
On prévoit ensuite une étape consistant à enlever le film photosensible 11 de la face supérieure SUP comme de la face inférieure INF. Le premier feuillard de cuivre 10 présente 15alors un ensemble de protubérances supérieures 12_S du côté de la face supérieure SUP, et dont la position, la forme et les dimensions correspondent aux zones de protection ZP, comme illustré sur la figure 1E.
Ainsi, chaque protubérance supérieure 12_S est une première piste de conduction 20électrique respective du côté de la face supérieure SUP du circuit imprimé 100. A ce stade, les premières pistes de conduction électrique sont reliées électriquement entre elles par le feuillard de cuivre 10, donc à l’équipotentiel.
Insertion deuxième piste de conduction électrique
On peut prévoir une étape de masquage inverse, consistant à prédécouper une plaque d’isolant 13, dit « isolant intermédiaire », de manière complémentaire aux protubérances supérieures 12_S du premier feuillard de cuivre 10. Ainsi, la position, la forme et les dimensions des trous traversant dans l’isolant intermédiaire 13 issus de l’étape de prédécoupe 30correspondent respectivement à la position, la forme et les dimensions des protubérances supérieures 12_S de la première piste de conduction électrique.
L’épaisseur de l’isolant intermédiaire 13 est constante et inférieure à profondeur de gravure P_12_S. Ainsi, l’isolant intermédiaire 13 disposé dans chaque gravure supérieure 3512_1_S vient combler une partie au moins de la profondeur de gravure P_12_S et recouvrir 220 intégralement chaque gravure supérieure 12_1_S.
De préférence, l’isolant intermédiaire 13 est un isolant électrique standard de circuit imprimé, par exemple à base de polyimide, de verre ou de résine, par exemple epoxy. De préférence, la résine est non polymérisée.
On peut ensuite prévoir une étape consistant assembler l’isolant intermédiaire 13 prédécoupé au premier feuillard de cuivre 10, par exemple par emboîtement, lamination ou stratification, de sorte que chaque protubérance supérieure 12_S du feuillard de cuivre 10 est insérée dans un trou respectif de l’isolant intermédiaire 13, comme illustré sur la figure 1F.
Ainsi, du côté de la face supérieure SUP, le cuivre du premier feuillard 10 n’est accessible électriquement que par les protubérances supérieures 12_S.
On peut prévoir une étape consistant à déposer une deuxième piste de conduction électrique 14 sur une partie au moins de l’isolant intermédiaire 13, comme illustré figure 1F légalement.
En particulier, on peut prévoir que le dépôt de la deuxième piste de conduction électrique 14 est réalisée par masquage inverse, complémentaire, de la première piste de conduction électrique 10, de manière identique à la prédécoupe de la plaque d’isolant intermédiaire 13.
Ainsi, on peut prévoir que les découpes de l’isolant intermédiaire 13 sont identiques aux découpes de la deuxième piste de conduction électrique 14.
Dans ce cas, la position, la forme et les dimensions des trous traversant de la deuxième 25piste de conduction électrique 14 sont égales respectivement à la position, la forme et les dimensions des trous traversant dans l’isolant intermédiaire 13, donc (dans le plan du circuit imprimé) égales à la position et aux dimensions des protubérances supérieures 12_S, et de forme complémentaire auxdites protubérances supérieures 12_S.
Ainsi, la deuxième piste de conduction électrique 14 vient recouvrir 230 la totalité d’au moins un isolant électrique intermédiaire 13. Chaque deuxième piste de conduction électrique 14 est adjacente à au moins une protubérance supérieure 12_S.
La deuxième piste de conduction électrique 14 est un deuxième feuillard de cuivre, 35distinct du premier feuillard 10, d’épaisseur E_14 constante. Avantageusement, on prévoit que la profondeur de gravure P_12_S est sensiblement égale à l’épaisseur E_13 de l’isolant intermédiaire 13 plus l’épaisseur E_14 du deuxième feuillard de cuivre 14, comme illustré figure 3. Grâce à cette caractéristique, la face supérieure SUP est sensiblement plane.
A ce stade, la deuxième piste de conduction électrique 14 est en contact mécanique, donc en contact électrique, avec chaque protubérance supérieure 12_S de la première piste de conduction électrique (figure 1F). Il faut donc éviter ce court-circuit potentiel entre la deuxième 5piste de conduction électrique et la première piste de conduction électrique.
Gravure deuxième piste de conduction électrique
On peut prévoir une étape de laminage d'un film photosensible 11 à la surface supérieure 10SUP et à la surface inférieure INF du premier feuillard de cuivre 10, comme illustré sur la figure IG.
Ensuite, on prévoit à nouveau une étape d’insolation du film photosensible 11 par une source de lumière, en l’espèce UV et non illustrée, qui permet de polymériser le film 15photosensible 11 et constituer ainsi des zones de protection ZP dont la position, la forme (en vue de dessus, c'est-à-dire par la face supérieure SU P) et les dimensions sont connues et prédéterminées, de manière similaire à l’étape d’insolation illustrée précédemment sur la figure IC.
La face inférieure INF est à nouveau protégée intégralement par une zone de protection ZP_I sur toute sa surface (figure 1H).
Dans ce cas toutefois, on prévoit que :
toutes les protubérances supérieures 12_S de la première piste de conduction 25 électrique 10 sont protégées intégralement par des zones de protection ZP_12_S (figure 1H) ; et le film photosensible 11 est polymérisé sur la deuxième piste de conduction électrique 14 de sorte qu’une zone de protection ZP_14 disposée sur la deuxième piste de conduction électrique 14 ne soit pas au contact d’une zone de protection 30 ZP_12_S disposée sur une protubérance 12_S adjacente.
Ensuite, on prévoit à nouveau une étape de gravure chimique, consistant à tremper le premier feuillard de cuivre 10 et le film photosensible 11 dans une solution chimique, par exemple acide.
Ainsi, les zones non protégées par le film photosensible 11 dans lesquelles la deuxième piste de conduction électrique 14 se retrouve à nu sont attaquées par la solution chimique.
La deuxième piste de conduction électrique 14 est gravée sur la totalité de son épaisseur E_14, jusqu’à l’isolant électrique intermédiaire 13 qui n’est pas attaqué par la solution chimique. Le film photosensible 11 peut alors être retiré au moins de la face supérieure SUP (figure 11).
Grâce à cette caractéristique ; une deuxième piste de conduction électrique 14 est alors isolée électriquement d’une protubérance supérieure 12_S adjacente, elles ne présentent plus de court-circuit potentiel.
A ce stade, toutes les protubérances supérieures 12_S sont à l’équipotentiel et toutes les lOdeuxièmes pistes de conduction électrique 14 sont à l’équipotentiel.
En fonction des besoins, il peut être nécessaire que les protubérances supérieures 12_S ne soient pas toutes à l’équipotentiel.
A cet effet, on peut prévoir de graver la face inférieure INF, par exemple tel que décrit cidessous.
Gravure face inférieure INF
A cet effet, on peut prévoir en outre une étape de gravure de la face inférieure INF du premier feuillard de cuivre 10, par lithographie ou sérigraphie et gravure chimique, ce qui permet de créer au moins une première piste de conduction électrique du côté de la face inférieure INF, dont la forme et la profondeur sont prédéterminées.
Avantageusement, si une pluralité de premières pistes de conduction électrique sont créées du côté de la face inférieure INF, celles-ci seront isolées électriquement les unes des autres à la fin de cette étape de gravure.
A cet effet, on prévoit tout d’abord une étape de laminage d'un film photosensible 11 sur 30toute la face supérieure SUP, de sorte à recouvrir intégralement les deuxièmes pistes de conduction électrique 14 et l’isolant intermédiaire 13 (figure IJ).
On prévoit également une étape de laminage d'un film photosensible 11 sur une partie de la surface inférieure INF du premier feuillard de cuivre 10, de sorte à créer un ensemble de 35zones de protections ZPJ. De préférence, une zone de protection ZPJ est plus large que la largueur d’une protubérance 12_S, et chaque protubérance 12_S est recouverte par une zone de protection ZPJ respective.
Ensuite, on prévoit une étape d’insolation du film photosensible 11 de la face inférieure INF par une source de lumière, en l’espèce UV et non illustrée, qui permet de polymériser le film photosensible 11 et constituer ainsi des zones de protection ZPJ dont la position, la forme (en vue de dessous, c'est-à-dire par la face inférieure INF) et les dimensions sont connues et 5prédéterminées, comme illustré sur la figure IJ.
Ensuite, on prévoit une étape de gravure chimique, consistant à tremper le premier feuillard de cuivre 10 et le film photosensible 11 dans une solution acide.
Comme illustré sur la figure 1K, les zones non protégées par le film photosensible 11 dans lesquelles le cuivre se retrouve à nu sont attaquées par la solution acide, et l’épaisseur du premier feuillard de cuivre 10 diminue alors localement au droit desdites zones protégées ZPJ selon une profondeur de gravure P_12_l prédéterminée, ce qui forme des protubérances inférieures (ou excroissances) 12J du premier feuillard de cuivre 10, l’indice « J » étant relatif 15à la face inférieure.
Comme pour la gravure de la face supérieure, la profondeur de gravure P_12_l (indistinctement l’épaisseur ou la hauteur de gravure) de la face inférieure INF du premier feuillard de cuivre 10 est maîtrisée d’une part en fonction de la nature de la solution chimique, et 20d’autre part en fonction du temps de trempe.
En l’espèce, on prévoit de graver le premier feuillard de cuivre 10 sur toute l’épaisseur allant de la face inférieure à l’isolant intermédiaire 13, ainsi, comme illustré figure 1K, deux protubérances supérieures adjacentes ne sont plus en contact l’une de l’autre.
On prévoit ensuite une étape consistant à enlever le film photosensible 11 (figure IL) sur la face supérieure SUP comme sur la face inférieure INF. Le premier feuillard de cuivre 10 présente alors un ensemble de protubérances inférieures 121 du côté de la face inférieure INF, et dont la position, la forme et les dimensions correspondent aux zones de protection ZP, 30comme illustré sur la figure IJ.
Ainsi, chaque protubérance inférieure 121 est une première piste de conduction électrique respective, isolée électriquement d’une première piste de conduction électrique inférieure 12J adjacente, et chaque protubérance supérieure 12_S est une première piste de 35conduction électrique respective, isolée électriquement d’une première piste de conduction électrique supérieure 12_S adjacente.
On peut prévoir de souder des composants de puissance sur les protubérances supérieures 12_S et des composants de commande sur les deuxièmes pistes de conduction électrique 14.
On peut éventuellement prévoir de souder des composants de puissance sur les protubérances inférieures 12J.
Ainsi, une deuxième piste de conduction électrique 14 est isolée électriquement :
d’une première piste de conduction électrique 10 de la face supérieure SU P, par 10 une absence de contact physique direct entre la deuxième piste de conduction électrique 14 et une protubérance 12_S adjacente, et d’une première piste de conduction électrique de la face inférieure INF par l’isolant intermédiaire 13.
On a donc ainsi un circuit imprimé qui présente une structure électrique tridimensionnelle, avec :
des protubérances 12_S formant des blocs (ou pistes) isolés électriquement les uns des autres, chaque bloc pouvant être à un potentiel électrique respectif, et permettant le soudage de composants de puissance sur la face supérieure SU P et 20 la dissipation thermique sur la face inférieure INF ;
des deuxièmes pistes de conduction électrique 14 à l’équipotentiel les unes des autres, mais isolées électriquement des protubérances supérieures 12_S et permettant le soudage de composants de commande sur la même face supérieure SUP ;
- une face supérieure SUP sensiblement plane, ce qui permet de faciliter le soudage des composants de puissance et des composants de commande sur une même face ; et une face inférieure INF sensiblement plane, ce qui permet de faciliter la dissipation thermique du circuit imprimé, et facilite l’adaptation stérique dudit 30 circuit imprimé à sa destination.
Une variante du premier mode de réalisation consiste à remplacer les étapes illustrées sur les figures 1H à IL par les étapes illustrées sur les figures 1H’ à IJ’, ce qui permet à ce stade de graver simultanément la face supérieure et la face inférieure, comme décrit ci35dessous.
La face inférieure INF est dans ce cas protégée par un ensemble de zones de protection ZP_I (figure lHj. Si le film 11 est photosensible, on prévoit une étape d’insolation du film photosensible 11 par une source de lumière, en l’espèce UV et non illustrée, qui permet de polymériser le film photosensible 11 sur la face inférieure INF et constituer ainsi des zones de protection ZPJ dont la position, la forme (en vue de dessus, c'est-à-dire par la face inférieure INF) et les dimensions sont connues et prédéterminées, en l’espèce deux zones de protection 5de la face inférieure ZPJ sont illustrées sur la figure 1H’. Alternativement, le film de protection peut être une encre protectrice déposée sélectivement.
Sur la face supérieure SU P, comme pour le premier mode de réalisation, on prévoit que : toutes les protubérances supérieures 12_S de la première piste de conduction électrique sont protégées intégralement par des zones de protection ZP_12_S (figure 1H’) ; et le film photosensible 11 est polymérisé sur la deuxième piste de conduction électrique 14 de sorte qu’une zone de protection ZP_14 disposée sur la deuxième piste de conduction électrique 14 ne soit pas au contact d’une zone de protection 15 ZP_12_S disposée sur une protubérance 12_S adjacente.
Ensuite, on prévoit à nouveau une étape de gravure chimique, consistant à tremper le premier feuillard de cuivre 10 et le film photosensible 11 dans une solution chimique, par exemple acide.
Ainsi, les zones non protégées par le film photosensible 11 dans lesquelles la deuxième piste de conduction électrique 14 et la première piste de conduction électrique 10 se retrouvent à nu sont attaquées par la solution chimique.
Sur la face supérieure SU P : la deuxième piste de conduction électrique 14 est gravée sur la totalité de son épaisseur E_14, jusqu’à l’isolant électrique intermédiaire 13 qui n’est pas attaqué par la solution chimique ; et sur la face inférieure INF, la première piste de conduction électrique 10 est gravée sur une profondeur de gravure P_12_l jusqu’à l’isolant électrique intermédiaire 13 (figure 11’).
Le film photosensible 11 peut alors être retiré de la face supérieure SU P et de la face inférieure INF, figure IJ’ (identique à la figure IL).
Grâce à cette caractéristique ; une deuxième piste de conduction électrique 14 est alors 35isolée électriquement d’une protubérance supérieure 12_S adjacente, elles ne présentent plus de court-circuit potentiel.
A ce stade, deux protubérances supérieures 12_S ou inférieures 121 peuvent être à un potentiel respectif et toutes les deuxièmes pistes de conduction électrique 14 sont à l’équipotentiel.
Dans un deuxième mode de réalisation, on prévoit de graver d’abord la face inférieure INF, puis la face supérieure SUP.
Comme vu précédemment, de part et d’autre d’un premier feuillard de cuivre 10 illustré à la figure 2A, on prévoit une étape de laminage d'un film photosensible 11 sur la totalité de la lOsurface supérieure SUP et sur la totalité de la surface inférieure INF, comme illustré sur la figure 2B.
Ensuite, si le film 11 est photosensible, on prévoit une étape d’insolation du film photosensible 11 par une source de lumière, en l’espèce UV et non illustrée, qui permet de 15polymériser le film photosensible 11 et constituer ainsi des zones de protection ZP dont la position, la forme (en vue de dessus, c'est-à-dire par la face inférieure INF) et les dimensions sont connues et prédéterminées, en l’espèce deux zones de protection de la face inférieure ZP_I sont illustrées sur la figure 2C. Alternativement, le film de protection 11 peut être une encre protectrice déposée sélectivement.
Ensuite, on prévoit une étape de gravure chimique, consistant à tremper l’ensemble du premier feuillard de cuivre 10 et le film photosensible 11 dans une solution chimique, par exemple acide.
Comme illustré sur la figure 2D, les zones non protégées par le film photosensible 11 dans lesquelles le cuivre se retrouve à nu sont attaquées par la solution chimique, sur une partie seulement de son épaisseur E_10 initiale, et génère un ensemble de gravures inférieures 12J, dans la profondeur du premier feuillard de cuivre 10 au droit des zones de protection ZPJ.
Le premier feuillard de cuivre 10 présente donc un ensemble de zones gravées et de zones non gravées dont le motif est déterminé par le masque utilisé en face inférieure INF.
L’épaisseur du premier feuillard de cuivre 10 diminue ainsi localement au droit desdites 35zones non protégées ZPJ selon une profondeur de gravure P_12_l prédéterminée.
Sous les zones protégées ZPJ par le film photosensible 11, le cuivre est protégée de l’attaque chimique. Dans ces zones non gravées, le premier feuillard de cuivre conserve son épaisseur E_10 initiale grâce aux zones protégées ZP_I. Ces zones non gravées sont appelées « protubérances inférieures » 12J.
Dans les zones gravées, le premier feuillard de cuivre est gravé dans son épaisseur pour 5créer les gravures inférieures 12_l_l. La profondeur de gravure P_12_l (indistinctement l’épaisseur ou la hauteur de gravure) du premier feuillard de cuivre 10 est maîtrisée d’une part en fonction de la nature de la solution chimique et d’autre part en fonction du temps de trempe. La profondeur de gravure P_12_l est inférieure à l’épaisseur initiale E_10.
On prévoit ensuite une étape consistant à enlever le film photosensible 11 de la face supérieure SUP comme de la face inférieure INF. Le premier feuillard de cuivre 10 présente alors un ensemble de protubérances inférieures 12J du côté de la face inférieure INF, et dont la position, la forme et les dimensions correspondent aux zones de protection ZPJ, comme illustré sur la figure 2E.
On prévoit ensuite une étape consistant à protéger intégralement la face inférieure INF par un film protecteur 11 (figure 2F) et une étape de laminage d'un film photosensible 11 à la surface supérieure SUP du premier feuillard de cuivre 10, comme illustré sur la figure 2F.
Ensuite, on prévoit une étape d’insolation du film photosensible 11 déposé sur al face supérieure SUP pour constituer ainsi des zones de protection ZP_S comme discuté dans le premier mode de réalisation.
Ensuite, on prévoit une étape de gravure chimique, consistant à tremper le premier 25feuillard de cuivre 10 et le film photosensible 11 dans une solution chimique, par exemple acide.
Comme illustré sur la figure 2G, les zones de la face supérieure SUP non protégées par le film photosensible 11 dans lesquelles le cuivre se retrouve à nu sont attaquées par la solution chimique, sur une partie seulement de son épaisseur E_10 initiale, et génère un ensemble de 30gravures supérieures 12_1_S, dans la profondeur du premier feuillard de cuivre 10 au droit des zones de protection ZP_S.
Le premier feuillard de cuivre 10 présente donc un ensemble de zones gravées et de zones non gravées dont le motif est déterminé par le masque utilisé.
L’épaisseur du premier feuillard de cuivre 10 diminue ainsi localement au droit desdites zones non protégées ZP_S selon une profondeur de gravure P_12_S prédéterminée.
De préférence, aucune zone de protection ZP_S ne recouvre intégralement une gravure inférieure 12_l_l. De préférence également, on a P_12_S + P_12_l >= E_10. Ainsi, deux protubérances supérieures 12_S adjacentes ne sont pas en contact l’une de l’autre, et deux protubérances inférieures 12J adjacentes ne sont pas en contact l’une de l’autre, comme 5illustré figure 2G.
Sous les zones protégées ZP par le film photosensible 11, le cuivre est protégée de l’attaque chimique. Dans ces zones non gravées, le premier feuillard de cuivre conserve son épaisseur précédente, éventuellement initiale, grâce aux zones protégées ZP.
On peut prévoir ensuite une étape consistant à enlever le film photosensible 11 au moins de la face supérieure SUP, comme illustré figure 2H. Chaque protubérance supérieure 12_S est une première piste de conduction électrique respective du côté de la face supérieure SUP du circuit imprimé 100. Les pistes de puissance sont reliées électriquement entre elles, donc à 151’équipotentiel.
Avantageusement, on prévoit que la profondeur de gravure P_12_S est sensiblement égale à l’épaisseur E_13 de l’isolant intermédiaire 13 plus l’épaisseur E_14 du deuxième feuillard de cuivre 14 décrits ci-après.
Comme pour le premier mode de réalisation, on peut prévoir une étape de masquage inverse, consistant à prédécouper une plaque d’isolant 13 dit « intermédiaire » de manière complémentaire aux protubérances supérieures 12_S du premier feuillard de cuivre 10. Ainsi, la position, la forme et les dimensions des trous traversant dans l’isolant intermédiaire 13 issus de 251’étape de prédécoupe correspondent respectivement à la position, la forme et les dimensions des protubérances supérieures 12_S de la première piste de conduction électrique (figure 2H).
L’épaisseur de l’isolant intermédiaire 13 est inférieure à profondeur de gravure P_12_S. Ainsi, l’isolant intermédiaire 13 disposé dans chaque gravure supérieure 12_1_S vient combler 30une partie au moins de la profondeur de gravure supérieure P_12_S.
De préférence, l’isolant intermédiaire 13 est un isolant électrique standard de circuit imprimé, par exemple à base de polyimide, de verre ou de résine, par exemple époxy. De préférence, la résine est non polymérisée.
On peut ensuite prévoir une étape consistant assembler l’isolant intermédiaire 13 prédécoupé à la face supérieure SUP du premier feuillard de cuivre 10, par exemple par emboîtement, lamination ou stratification, de sorte que chaque protubérance supérieure 12_S du premier feuillard de cuivre 10 est insérée dans un trou respectif de l’isolant intermédiaire 13, comme illustré figure 2H.
Ainsi, du côté de la face supérieure SUP, le cuivre 10 n’est accessible électriquement que 5par les protubérances supérieures 12_S.
On peut prévoir une étape consistant à déposer une deuxième piste de conduction électrique 14 sur une partie au moins de l’isolant intermédiaire 13, comme illustré figure 2H également.
En particulier, on peut prévoir que le dépôt de la deuxième piste de conduction électrique 14 est réalisée par masquage inverse, complémentaire, de la première piste de conduction électrique 10, de manière identique à la prédécoupe de la plaque d’isolant intermédiaire 13.
Ainsi, on peut prévoir que les découpes de l’isolant intermédiaire 13 sont identiques aux découpes de la deuxième piste de conduction électrique 14.
Dans ce cas, la position, la forme et les dimensions des trous traversant de la deuxième piste de conduction électrique 14 sont égales respectivement à la position, la forme et les 20dimensions des trous traversant dans l’isolant intermédiaire 13, donc (dans le plan du circuit imprimé) égales à la position et aux dimensions des protubérances supérieures 12_S, et de forme complémentaire auxdites protubérances supérieures 12_S.
A ce stade, la deuxième piste de conduction électrique 14 est en contact mécanique, donc 25en contact électrique, avec chaque protubérance supérieure 12_S de la première piste de conduction électrique (figure 2H). Il faut donc éviter ce court-circuit potentiel entre la deuxième piste de conduction électrique 14 et la première piste de conduction électrique 10.
Gravure deuxième piste de conduction électrique
On peut prévoir une étape de laminage d'un film photosensible 11 (ou une encre protectrice déposée de manière sélective) à la surface supérieure SUR comme illustré figure 21.
La totalité de la surface inférieure INF du premier feuillard de cuivre 10 est protégée par 35laminage d’un nouveau film photosensible 11, ou par conservation du film 11 précédemment déposé. La face inférieure INF est donc intégralement protégée par une zone de protection ZP I.
Ensuite, on prévoit à nouveau une étape d’insolation du film photosensible 11 en face supérieure SUP par une source de lumière, en l’espèce UV et non illustrée, qui permet de polymériser le film photosensible 11 et constituer ainsi des zones de protection ZP dont la position, la forme (en vue de dessus, c'est-à-dire par la face supérieure SUP) et les dimensions 5sont connues et prédéterminées, de manière similaire à l’étape d’insolation discutée précédemment, comme illustré figure 2J.
Dans ce cas toutefois, on prévoit que :
toutes les protubérances supérieures 12_S de la première piste de conduction 10 électrique sont protégées intégralement par des zones de protection ZP_12_S (figure 2J) ; et le film photosensible 11 est polymérisé sur la deuxième piste de conduction électrique 14 de sorte qu’une zone de protection ZP_14 disposée sur la deuxième piste de conduction électrique 14 ne soit pas au contact d’une zone de protection 15 ZP_12_S disposée sur une protubérance 12_S adjacente.
Comme vu précédemment, on peut utiliser une encre protectrice déposée sélectivement.
Ensuite, on prévoit à nouveau une étape de gravure chimique, consistant à tremper le 20premier feuillard de cuivre 10 et le film photosensible 11 dans une solution chimique, par exemple acide.
Ainsi, les zones non protégées par le film photosensible 11 dans lesquelles la deuxième piste de conduction électrique 14 se retrouve à nu sont attaquées par la solution chimique, 25jusqu’à l’isolant électrique intermédiaire 13. La deuxième piste de conduction électrique 14 est gravée sur la totalité de son épaisseur E_14 (figure 2K).
Le film photosensible 11 peut alors être retiré de la face supérieure SUP (figure 2L) et de la face inférieure INF (figure 2M).
Grâce à cette caractéristique ; une deuxième piste de conduction électrique 14 est isolée électriquement d’une protubérance supérieure 12_S adjacente, elles ne présentent plus de court-circuit.
De même, une protubérance supérieure 12_S est isolée électriquement d’une protubérance supérieure 12_S adjacente.
Quel que soit le mode de réalisation, l’isolant intermédiaire 13 est de préférence à base de résine non polymérisée. On prévoit alors une étape de stratification consistant à étuver le circuit imprimé, ce qui permet la réticulation de la résine de l’isolant intermédiaire 13, donc de coller la première piste de conduction électrique 10 et la deuxième piste de conduction 5électrique 14.
Ainsi, il est possible depuis la face supérieure SUP d’accéder électriquement à la deuxième piste de conduction électrique 14 et, grâce aux protubérances supérieures 12_S, d’accéder également à la première piste de conduction électrique 10 qui pourtant se situe du lOcôté de la face inférieure INF.
Composants de commande
On peut alors prévoir une étape consistant à souder des composants de puissance sur la 15première piste de conduction électrique 10 de la face supérieure SUP et des composants de commande sur la deuxième piste de conduction électrique 14 de la même face supérieure SUP.
Avantageusement, comme les composants de puissance et les composants de commande sont soudés sur la même face, en l’espèce la face supérieure SUP, la face opposée 20(en l’espèce la face inférieure INF) peut être mise en contact avec un dissipateur thermique, directement ou via un isolant électrique.
Avantageusement, comme la profondeur de gravure P_12_S est sensiblement égale à l’épaisseur de l’isolant intermédiaire 13 plus l’épaisseur de la deuxième piste de conduction 25électrique 14, le circuit imprimé présente une face supérieure SUP sensiblement plane (avant soudure des composants de puissance ou de commande), ce qui facilite l’intégration du circuit imprimé et le montage des composants de puissance et des composants de commande sur celui-ci.
Chaleur
La chaleur produite par un composant de puissance est diffusée à l’ensemble de la première piste de conduction électrique par la protubérance supérieure 12_S ou la protubérance inférieure 121 à laquelle il est soudé.
Dans un mode de réalisation, il est possible de recouvrir la face inférieure INF d’un isolant électrique 15. Par exemple, on prévoit un isolant électrique inférieur 15 standard pour les circuits imprimés, et typiquement en polyimide, verre epoxy (par exemple en FR-4), de préférence avec une bonne conduction thermique. Dans un mode de réalisation l’épaisseur de l’isolant électrique inférieur 15 est d’environ 50 pm.
On peut prévoir de monter le circuit imprimé 100 sur un châssis de préférence dissipatif, 5par exemple un radiateur, en particulier le circuit imprimé 100 est en contact avec le châssis.
Préalablement à l’étape de montage du circuit imprimé 100 sur le châssis, comme le substrat 20 à base de fibre de verre, de téflon ou de résine par exemple époxy ou polyimide, et pas en matériau céramique, on peut prévoir une étape consistant à mettre en forme ledit lOsubstrat, par exemple en découpant celui-ci selon une forme prédéterminée.
Avantageusement selon l’invention, la malléabilité du substrat 20 permet de produire tout type de forme, par exemple ovale comme illustrée sur la figure 2.
La figure 2 illustre un mode de réalisation d’un circuit imprimé proposé ici, en vue de dessus, c'est-à-dire depuis la face supérieure.
Dans ce mode de réalisation, le circuit imprimé 100 comprend trois premières pistes de conduction électrique inférieures 121 et deux premières pistes de conduction électrique 20supérieures 12_S. Normalement, le substrat 20 est opaque, et les trois premières pistes de conduction électrique inférieures 12J ne sont pas visibles depuis la face supérieure. Sur la figure 2, les trois premières pistes de conduction électrique inférieures 12J sont représentées à titre illustratif.
Grâce à la mise en forme du substrat 20, le circuit imprimé 100 peut être adapté aux contraintes stériques d’utilisation dudit circuit imprimé 100.
A titre d’autre exemple non limitatif, le substrat 20 du circuit imprimé 100 peut être de forme ronde, ce qui permet de le solidariser notamment d’un moteur électrique.
Par exemple pour un circuit imprimé destiné à être intégré à un moteur électrique ou un radiateur présentant une forme cylindrique, on peut prévoir que le diamètre du substrat 20 du circuit imprimé correspond au diamètre du cylindre du moteur ou du radiateur, ce qui augmente l’efficacité de l’intégration du circuit imprimé.
Le substrat 20 peut également être l’un parmi :
une partie du châssis ;
ledit isolant intermédiaire 13 ;
une partie au moins d’un échangeur thermique, par exemple en Aluminium, AIN, AI2O3, Cu. ;
une plaque permettant un support mécanique dudit circuit imprimé 100.
Nomenclature
ZP Zone de protection
E_10 Epaisseur du premier feuillard de cuivre 10
E_13 Epaisseur de l’isolant électrique intermédiaire
E_14 Epaisseur du deuxième feuillard de cuivre 14
P_12_S Profondeur / épaisseur / hauteur d’une protubérance supérieure de la première piste de conduction électrique
P_12_l Profondeur / épaisseur / hauteur d’une protubérance inférieure de la première piste de conduction électrique
Premier feuillard de cuivre / Première piste de conduction électrique
Film (résine) photosensible
12_S Protubérance supérieure de la première piste de conduction électrique
12J Protubérance inférieure de la première piste de conduction électrique
12_1_S Gravure supérieure
Isolant électrique intermédiaire (substrat)
Deuxième feuillard de cuivre / deuxième piste de conduction électrique
Isolant électrique (substrat)
Isolant électrique (Substrat)
100 Circuit imprimé

Claims (11)

1 Procédé de fabrication d’un circuit imprimé (100), présentant une face supérieure (SUP) et une face inférieure (INF) opposée à la face supérieure (SUP), le procédé comprenant des étapes consistant à :
5 - fournir (200) un premier feuillard de cuivre (10) d’épaisseur homogène, présentant une face supérieure (SUP) et une face inférieure (INF) opposée à la face supérieure (SUP), graver (210) la face supérieure (SUP) du premier feuillard de cuivre (10) en un ensemble d’au moins une protubérance supérieure (12_S) et d’au moins une gravure supérieure (12_1_S) présentant une profondeur de gravure (P_12_S) prédéterminée,
10 chaque protubérance supérieure (12_S) correspondant à une première piste de conduction électrique respective, caractérisé en ce qu’il comprend en outre des étapes consistant à :
recouvrir (220) la totalité de chaque gravure supérieure (12_1_S) d’un isolant électrique intermédiaire (13),
15 - recouvrir (230) la totalité de la surface d’au moins un isolant électrique intermédiaire (13) par un deuxième feuillard de cuivre (14) prédécoupé, déposer sélectivement un film protecteur (11) sur toutes les protubérances supérieures (12_S) de la première piste de conduction électrique, de sorte à créer un ensemble de zones de protection supérieure (ZP_12_S),
20 - déposer sélectivement un film protecteur (11) sur ledit deuxième feuillard de cuivre (14), de sorte à créer un ensemble de zones de protection supérieure (ZP_14), telles que chaque zone de protection supérieure (ZP_14) ne soit pas au contact d’une zone de protection supérieure (ZP_12_S) adjacente, et graver (240) ledit deuxième feuillard de cuivre (14) dans la totalité de son épaisseur,
25 chaque zone du deuxième feuillard de cuivre (14) protégée par une zone de protection supérieure (ZP_14) générant une deuxième piste de conduction électrique (14) respective, adjacente à au moins une protubérance supérieure (12_S), et chaque zone du deuxième feuillard de cuivre (14) non protégée par une zone de protection supérieure (ZP_14) générant un espace isolant électrique entre ladite deuxième piste de
30 conduction électrique (14) et ladite protubérance supérieure (12_S) adjacente.
2 Procédé selon la revendication 1, comprenant une étape (235) consistant à dimensionner l’épaisseur de la deuxième piste de conduction électrique (14) et l’épaisseur de l’isolant intermédiaire (13) de sorte que la profondeur de gravure (P_12_S) soit sensiblement
35égale à l’épaisseur de l’isolant intermédiaire (13) plus l’épaisseur de la deuxième piste de conduction électrique (14), et que la face supérieure (SUP) soit sensiblement plane.
3 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une étape consistant à :
graver une partie de l’épaisseur dudit premier feuillard de cuivre (10) pour réaliser du
5 côté de la face inférieure (INF) un ensemble d’au moins une protubérance inférieure (12J) et au moins une gravure inférieure (12_l_l) présentant une profondeur de gravure (P_12_l) prédéterminée.
4 Procédé selon la revendication 3, dans lequel l’étape de gravure de la face inférieure 10(1 NF) dudit premier feuillard de cuivre (10) est mise en œuvre préalablement ou simultanément à l’étape de gravure de la face supérieure (SUP) du premier feuillard de cuivre (10).
5 Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la profondeur de gravure (P_12_l) est déterminée de sorte à être la différence entre l’épaisseur initiale (E_10) du
15premier feuillard de cuivre (10) et la profondeur de gravure (P_12_S).
6 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’isolant intermédiaire (13) est à base de résine non polymérisée, le procédé comprenant en outre une étape (250) de stratification consistant à étuver le circuit imprimé, pour permettre la réticulation
20de la résine de l’isolant intermédiaire (13), et permettre de solidariser la première piste de conduction électrique (10) et la deuxième piste de conduction électrique (14) par ledit isolant intermédiaire (13).
7 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre 25une étape consistant à recouvrir la face inférieure (INF) d’un isolant électrique (15).
8 Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une étape consistant à monter le circuit imprimé (100) sur un châssis, optionnellement dissipatif.
9 Circuit imprimé (100) présentant une face supérieure (SUP) et une face inférieure (INF), opposée à la face supérieure (SUP) et comprenant :
un premier feuillard de cuivre (10) gravé du côté de la face supérieure (SUP) selon une profondeur de gravure supérieure (P_12_S), pour créer un ensemble de protubérances 35 supérieures (12_S) et de gravures supérieures (12_1_S), chaque protubérance supérieure (12_S) correspondant à une première piste de conduction électrique respective, caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
un isolant intermédiaire (13) recouvrant la totalité de la surface de chaque gravure 5 supérieure (12_1_S), et au moins une deuxième piste de conduction électrique gravée dans un deuxième feuillard de cuivre (14), disposée sur l’isolant intermédiaire (13) du côté de la face supérieure (SUP) et adjacente à au moins une protubérance supérieure (12_S) ; et un espace isolant électrique entre ladite deuxième piste de conduction électrique (14) et 10 la protubérance supérieure (12_S) adjacente ;
le circuit imprimé comprenant optionnellement en outre un substrat (20) exempt de céramique.
10 Circuit imprimé (100) selon la revendication 9, dans lequel
15 - la somme de l’épaisseur de la deuxième piste de conduction électrique (14) et de l’épaisseur de l’isolant intermédiaire (13) est sensiblement égale à la profondeur de gravure supérieure (P_12_S) ;
Et optionnellement dans lequel :
le premier feuillard de cuivre (10) est gravé du côté de la face inférieure (INF) selon une 20 profondeur de gravure inférieure (P_12_l), pour créer un ensemble de protubérances inférieures (12J) et de gravures inférieures (12_l_l), chaque protubérance inférieure (12J) donnée étant une première piste de conduction électrique respective, de préférence isolée électriquement d’une protubérance inférieure (12J) adjacente.
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WO2012085472A2 (fr) * 2010-12-23 2012-06-28 Valeo Systemes De Controle Moteur Circuit imprime a substrat metallique isole
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