Pool multicouche – La piste la plus complète à connaître sur les couches PCB

Sur le pool multicouche, les cartes de circuits imprimés ont une variété de couches différentes. Les couches peuvent dérouter ceux qui ne sont pas tout à fait enthousiastes et avertis dans le créneau.

La plupart des prototypes de PCB, réalisés rapidement, sont à 2 couches. Cependant, de nombreux appareils électroniques ne se limitent pas aux cartes à double couche. Ils nécessitent des planches plus hautes et plus fines.

Cet article vous aidera à mieux comprendre les couches de PCB et leur fonctionnement.

Quelles sont les couches PCB

1.1 Définition des couches PCB

Les cartes de circuits imprimés ont des significations différentes selon le message à relayer. En ce qui concerne les couches de PCB, décrivez également les couches de cuivre données dans une certaine quantité et commande.

Les couches de cuivre peuvent être appelées couches de signal ou simplement couches. Les couches PCB sont nommées en fonction de leur positionnement et des fonctions qu'elles offrent. Rang du PCB selon le nombre de couches de cuivre.

Les cartes qui ont une ou deux couches, par exemple, peuvent être qualifiées de PCB à 1 couche ou de PCB simple face et de PCB à couche 2 faces ou simplement de PCB double face, respectivement.

Il existe différents types de couches PCB, et les suivantes sont les plus courantes :

1. Couche mécanique

2. Superposition / Couches de sérigraphie

3. Couches de routage

4. Couches de masque de soudure

5. Couches de pâte à souder

6. Couche à exclure

7. Plans au sol et plans de puissance

8. Plans divisés

N'oubliez pas que tous les PCB ne sont pas constitués de toutes les couches énumérées ci-dessus. Les spécificités de votre conception déterminent le besoin de différents types de couches. Les cartes monocouches comprennent généralement des types à six couches.

Il s'agit notamment d'une mécanique, d'une protection, d'un routage, d'un recouvrement, d'un masque de soudure ainsi que d'une couche de pâte à souder.

En ce qui concerne les PCB multicouches, ils se composent de six couches, plus une combinaison d'autres centrales électriques, de plans de masse et de couches de routage supplémentaires.

Les PCB à deux, quatre et six couches sont les cartes les plus courantes, et il n'est pas rare d'avoir des PCB ayant plus de 12 couches.

1.2 Couche mécanique

Bien que vous puissiez avoir plusieurs couches mécaniques, vous en aurez toujours besoin d'une - au moins - pour construire votre planche. La couche mécanique la plus élémentaire définit les dimensions physiques de votre carte.

La couche mécanique est également connue sous le nom de mécanique 1. La couche que le fabricant utilisera pour découper le circuit imprimé de son matériau.

Les cartes de circuits imprimés peuvent être aussi simples qu'une seule couche de routage décrivant les dimensions physiques de votre carte ou aussi complexes qu'une carte avec plusieurs couches, y compris toutes les couches mentionnées dans cet article.

D'autre part, considérée séparément, chaque couche a une fonction particulière et simple. Il est essentiel de comprendre le but de chaque couche car dès que vous le faites, la construction du PCB devient extrêmement simple, quelle que soit la complexité de la carte.

Ce cadre peut être soit un simple rectangle, soit une forme compliquée ayant des coins courbes et/ou des découpes.

Même si cela est rare, davantage de couches mécaniques sont incluses, spécifiant les spécifications d'outillage et diverses informations automatiques supplémentaires. Cependant, ces couches mécaniques supplémentaires ne sont pas nécessaires pour la majorité des cartes de circuits imprimés.

Empilement des couches (distinction avec les couches PCB)

2.1 Qu'est-ce que l'empilement de couches ?

Une couche superposée est le placement correct d'un type de couche. Les PCB sont généralement classés en trois :

• Calques simples.
• Double couches.
• Multi-couches.

Les termes ci-dessus décrivent le nombre de couches de cuivre dans un PCB. Le PCB multicouche décrit ceux qui ont plus de deux couches dans la plage de 4, 6 et 8.

Dans un multicouche, les couches supérieure et inférieure sont appelées couches externes, tandis que celles entre les deux sont appelées couches internes. La complexité de la fabrication des PCB multicouches les rend assez coûteux par rapport aux PCB double et simple couche.

Dans l'empilement des couches, vous pouvez prendre en compte quelques éléments, notamment les suivants :

• Le matériau du substrat.
• L'ordre des couches PCB.
• L'épaisseur du cuivre.

Différentes conceptions de circuits ont différents empilements de couches qui leur conviennent de manière appropriée. L'empilement des couches est essentiel au fonctionnement des cartes de circuits imprimés.

Différents problèmes peuvent survenir lorsqu'une superposition de calques n'est pas bien planifiée, notamment :

• La diaphonie des signaux.
• Couplage.
• Dépassement.
• Sous-estimation.
• Interférences électromagnétiques.
• Dissipation du signal.

Pour éviter les problèmes ci-dessus et même plus, il est essentiel d'avoir une pile de couches PCB bien planifiée. Vous pouvez économiser beaucoup en concevant un empilement de couches PCB efficace, ce qui peut grandement contribuer à prévenir d'éventuels problèmes pouvant survenir en raison d'une mauvaise conception.

Dans Layer Stackup autre que l'ordre des couches PCB, le matériau du substrat, les épaisseurs de cuivre sont également pris en compte.

Il existe différentes piles de couches pour différents types de conceptions de circuits. Une pile de couches PCB bien planifiée garantit les meilleures performances du PCB, telles que la réduction des interférences électromagnétiques, la diaphonie des signaux, le couplage, le dépassement et le sous-dépassement, et la dissipation du signal.

La conception à réaliser et la première fois qualifiée peuvent réduire considérablement les coûts et le temps de cycle de conception. C'est possible si les problèmes d'intégrité du signal sont éliminés avant qu'ils ne surviennent.

Dans la figure 1 ci-dessous, deux schémas d'empilement à 8 couches sont illustrés qui mettent l'accent sur l'ordre changeant des couches.

Outre les couches de signal, les plans de puissance jouent également un rôle essentiel dans le développement réussi de produits.

Les signaux, qu'ils soient numériques ou analogiques, peuvent être acheminés via des lignes microruban ou des lignes ruban qui réduisent la diaphonie et améliorent par conséquent l'intégrité du signal.

Les signaux basse fréquence sont acheminés sur les couches internes, tandis que les signaux haute fréquence sont acheminés sur les couches externes.

Il est recommandé de placer une couche de plan de masse adjacente à chaque couche de signal ; cependant, pour réduire l'empilement des couches et le coût de fabrication, la couche de masse est placée après chacune des deux couches de signal. Les plans de puissance doivent également être adjacents aux plans de masse qui forment le couplage étroit.

Les plans d'alimentation sont divisés en plusieurs parties dans le cas de plusieurs rails d'alimentation. Habituellement, l'épaisseur du PCB est de 1,6 mm, mais il est difficile de maintenir une épaisseur de 1,6 mm sur plus de 12 couches.

Dans la figure 1 ci-dessous, deux schémas d'empilement à 8 couches sont illustrés qui mettent l'accent sur l'ordre changeant des couches.

Dans la figure 2, le schéma d'empilement de PCB à 10 couches est décrit.

2.2 Distinguer les couches PCB de l'empilement des couches

Même si ces deux termes peuvent sembler signifier la même chose, ce n'est absolument pas le cas. Une couche superposée, telle que définie ci-dessus, est le placement correct d'un type de couche.

D'autre part, les couches de PCB font référence aux couches de cuivre données dans une certaine quantité et dans un certain ordre. Alors que l'empilement de couches concerne la planification des couches, les couches PCB concernent la quantité et l'ordre des couches.

Types de couches PCB

3.1 Circuit imprimé à 1 couche

Souvent appelé PCB à une seule couche, le PCB à une couche est imprimé d'un côté; cela implique que la feuille de PCB est d'un côté avec un matériau conducteur, tandis que de l'autre côté, les composants électroniques sont connectés.

Au début, tous les PCB étaient conçus manuellement, mais ils peuvent maintenant être créés à l'aide de logiciels spécialisés tels que le logiciel eagle PCB en raison des progrès technologiques. Cela se fait grâce à l'utilisation d'ordinateurs dotés de ce programme.

Les PCB à une seule couche sont de différents types. Certains d'entre eux incluent les éléments suivants :

• PCB flexibles. Ces PCB monocouches sont fabriqués à partir de matériaux flexibles au lieu de matériaux rigides. De tels matériaux qu'il peut utiliser dans ce cas incluent des matières plastiques. Le coût de production de ce type de PCB monocouche est assez élevé, ce qui le rend peu économique.

• PCB rigides. Ces PCB monocouches sont fabriqués à partir de matériaux rigides tels que la fibre de verre. Ils ne sont pas flexibles et ne peuvent donc pas permettre au circuit de se plier. Ils sont couramment utilisés dans la plupart des appareils tels que les calculatrices, les blocs d'alimentation, etc.

• PCB haute fréquence. Ces PCB monocouches sont utilisés dans des circuits qui nécessitent des fréquences considérablement élevées pour fonctionner. Lors du choix du bon matériau à utiliser pour ces PCB, la dilatation thermique, l'absorption d'eau et la perte diélectrique sont quelques-uns des facteurs pris en compte

• Circuits imprimés rigides-flexibles. Ces PCB monocouches sont fabriqués à partir d'une combinaison de plastique et de fibre de verre. Les deux matériaux sont combinés en une seule couche. Cette combinaison réduit la taille et le poids du PCB en conséquence.

• PCB à support en aluminium. Ces PCB monocouches sont fabriqués à partir d'un matériau en aluminium. La conception de ce PCB est presque similaire à celle du cuivre, sauf que la différence se produit dans l'article qui a été utilisé.

Les PCB de couche sont assez simples, comme vous pouvez le voir. Cependant, ne laissez pas leur simplicité vous tromper sur ce qu'ils peuvent accomplir. Ils peuvent être simples, mais ils produisent beaucoup en ce qui concerne le travail dans des appareils complexes. Il y a certaines fonctions qu'ils exécutent, et certaines d'entre elles incluent ce qui suit :

• 1.Ils sont utilisés dans les circuits d'équipement radio et stéréo.
• 2.Ils sont utilisés dans les appareils photo numériques.
• 3.Ils sont utilisés dans les photocopieuses et les imprimantes.
• 4.Ils sont utilisés dans les calculatrices numériques.
• 5.Ils sont utilisés dans les distributeurs automatiques.

Les PCB à une seule couche présentent certains avantages, par exemple :

• Facile à concevoir et à concevoir.
• Facile à installer.
• Economique.
• C'est facilement compréhensible.
• Les probabilités de court-circuit sont faibles.
• Plus fiable et efficace.

3.2 Circuit imprimé à 2 couches

Un PCB à deux couches est également appelé PCB double couche ou double face. Il est principalement composé d'un substrat en verre époxy FR-4 laminé avec un film ou des couches de cuivre minces des deux côtés. C'est le PCB le plus simple et le plus économique à concevoir.

Un circuit imprimé à deux couches peut facilement être fabriqué par une usine professionnelle de prototypage de circuits imprimés (par exemple, wellpcb.com) et fabriqué à la maison. Le PCB à deux couches n'a que les couches de cuivre supérieure et inférieure.

C'est une conception simple à concevoir, sans oublier à quel point elle est économique. Cette conception de PCB peut facilement être fabriquée à la maison avec le bon logiciel. Il est principalement fabriqué par des sociétés de prototypage de PCB.

Les couches de PCB dans cette conception sont principalement la couche de signal qui forme la couche supérieure et la couche inférieure composée de composants électriques. Tous les composants d'un PCB double couche sont les suivants :

• Tracer.
• Tampons.
• Couches de PCB comprenant la couche de soie, la couche supérieure et la couche inférieure.
• Masque de soudure.

Il y a des endroits où des PCB à double couche sont utilisés. Certains des domaines d'application sont les suivants :

• En éclairage. Les PCB à double couche sont utilisés dans les lumières LED et donc la puissance qu'ils ont.

• Dans les dispositifs médicaux. Les PCB à double couche sont utilisés dans les équipements médicaux tels que les stimulateurs cardiaques et les machines de contrôle CAT.

• Industries automobile et aérospatiale. Dans l'industrie automobile comme dans l'aviation, les PCB sont largement utilisés. Les PCB double face, pour être plus précis, sont principalement utilisés dans ces deux industries.

Les PCB à double couche présentent de nombreux avantages. Vous pouvez en voir quelques-uns ci-dessous :

• Ils simplifient la pose des rails.
• Permettre une épaisseur plus élevée dans les segments.
• Offre une meilleure diffusion de la chaleur.

3.3 Circuit imprimé à 4 couches

Un circuit imprimé à quatre couches comporte quatre couches de cuivre. Les couches supérieure et inférieure sont les couches de routage, tandis que les deux couches intercalées sont les plans d'alimentation et de masse.

Entre les couches de cuivre PCB à quatre couches se trouvent le noyau et le préimprégné. Lors de la fabrication, tous ces éléments sont réunis (en sandwich) par un stratifié sous haute chaleur et pression pour garantir que l'ensemble de l'empilement est maintenu ensemble.

Le circuit imprimé à quatre couches peut contenir des vias traversants, des vias borgnes et des vias enterrés. Pour un circuit imprimé à quatre couches, les vias enterrés ne peuvent se situer qu'entre la deuxième et la troisième couche, et les vias aveugles peuvent se situer entre la couche supérieure (première) et la deuxième couche ou entre la couche inférieure (quatrième) et la troisième couche.

L'empilement typique pour une carte à quatre couches serait l'alimentation et la masse pour les deux couches internes, puis les signaux sur les deux couches externes. On achemine généralement les deux couches de signal perpendiculairement.

Ce n'est pas aussi critique si les couches sont séparées par l'alimentation et la masse, mais si vous avez des signaux sur les couches adjacentes, il devient plus important de minimiser la diaphonie.

Quant à la numérotation, on va généralement de 1 à n, du haut vers le bas. C'est la seule convention; vous pouvez faire ce que vous voulez, car vous fournirez les informations d'empilement lorsque vous enverrez les fichiers en production.

Dans la fabrication d'un PCB à quatre couches, le coût peut être très utile si vous avez une usine de fabrication.

3.4 Circuit imprimé à 6 couches

La conception qui rend le PCB à six couches est immunisée et silencieuse. Il y a plusieurs raisons pour lesquelles le PCB à six couches est avantageux par rapport aux autres. Certaines des idées incluent ce qui suit :

• Le calque qui se situe entre la troisième et la première couche ne nécessite aucun traitement particulier.

• Chaque trace est proche du sol.

3.4.1 Plan de référence

Le plan de référence est utilisé pour transférer le courant de retour. Dans la conception à quatre couches, la première couche a une devise de retour à haute fréquence sur la deuxième couche, et la quatrième couche a également une haute fréquence sur la troisième couche; il n'y a donc aucune différence avec le PCB à six couches.

Lorsque les plans de référence sont rapprochés des couches de routage ou de signal, vous aurez découpé sur la zone de boucle qui détermine les émissions rayonnées et la susceptibilité en haute fréquence.

Voici quelques-uns des facteurs qui font que la pile à six couches fonctionne bien.

1. La proximité du sol par chaque trace.

2. La proximité des plans de masse et de la puissance qui crée la capacité du planificateur.

3. Le traçage entre la troisième et la première couche qui ne nécessite aucun traitement particulier.

4. Le plan de référence de la couche quatre est supérieur à la distance qui le sépare de la couche 2.

3.4.2 Conception commune d'empilage de PCB à 6 couches

La meilleure conception de PCB à six couches nécessitera une couture pour connecter deux plans de masse trouvés dans le PCB, qui sont censés renvoyer le courant vers les plans de référence. Certaines personnes disent que l'ajout de plans de masse supplémentaires contribue à la protection contre les émissions et à l'immunité.

3.4.3 Les coupes de plan PCB tuent EMC

Les coupures d'avion peuvent être dévastatrices pour l'EMC en termes d'émissions et de sensibilité. Les coupures ou les vides d'avion se produisent lorsque la puissance ou le plan de masse a une coupure involontaire ou intentionnelle à travers une partie donnée d'un avion. Les coupes planes se présentent sous différentes tailles et formes.

Un chemin de retour du courant sur le plan est à quelques milliers de pouces de distance, et dans les bonnes conceptions, la trace passe à côté du plan, ce qui rend le chemin du courant de retour à proximité, formant ainsi une zone de boucle relativement petite.

Lorsque vous introduisez un vide dans la couche plane de cuivre, vous devrez créer une boucle requise pour la trace traversant les vides et les coupes planes. Cela rend la zone de boucle actuelle beaucoup plus importante.

3.5 PCB à 8 couches

Une carte à huit couches peut ajouter deux couches de routage supplémentaires ou améliorer les performances EMC en ajoutant deux plans supplémentaires.

L'augmentation en pourcentage du coût d'une carte à huit couches par rapport à une carte à six couches est inférieure à l'augmentation en pourcentage du passage de quatre à six couches, ce qui facilite la justification de l'augmentation des coûts pour améliorer les performances EMC.

Par conséquent, la plupart des cartes à huit couches se composent de quatre couches de câblage et de quatre plans.

En général, pour fabriquer un circuit imprimé à huit couches, vous avez besoin de couches alternées de couche de cuivre, de préimprégné et de noyau. Le préimprégné agit comme la colle qui combine fermement l'empilement de PCB à huit couches en une seule carte.

En suivant les règles pour améliorer la compatibilité électromagnétique, une simple configuration de PCB à huit couches ressemblerait à celle illustrée ci-dessous. Il est important de noter qu'un circuit imprimé à huit couches peut atteindre une intégrité élevée du signal par rapport aux PCB à 6 couches et moins.

Vous pouvez choisir la méthode de conception d'empilement de PCB en fonction du nombre de réseaux de signaux, de la densité des appareils, de la densité des broches, de la fréquence du signal et de la taille de la carte. Plus le nombre de réseaux de signaux est élevé, plus la densité d'appareils est élevée ; plus la densité de PIN est élevée, plus le signal est élevé.

De plus, pour de bonnes performances EMI, il est préférable de s'assurer que chaque couche de signal a sa référence.

Certains avantages viennent avec l'utilisation d'un PCB à huit couches. Voici quelques-uns des avantages et avantages :

• Il réduit les interférences électromagnétiques qui peuvent entraîner des interruptions.

• Il améliore l'intégrité du signal.

3.6 Circuit imprimé multicouche

3.6.1 PCB 32 couches

Il s'agit simplement d'un PCB multicouche composé de 32 couches. Les couches sont assemblées pour fonctionner comme un seul PCB. Ces couches de PCB sont avancées et nécessitent donc de venir avec des compétences et des précisions.

Chaque conception d'un PCB commence par le logiciel. Pour un PCB à 32 couches, un empilement est créé, qui contient de nombreuses couches de PCB. Cela est rendu possible grâce à l'utilisation d'une machine qui prend les couches en sandwich.

Il y a plusieurs raisons pour lesquelles vous pouvez choisir d'utiliser le PCB à 32 couches. Certaines des idées incluent ce qui suit :

• Utilisé dans les systèmes aérospatiaux.

• Utilisé dans le domaine automobile.

Technique derrière un PCB à 32 couches

Pour fabriquer un PCB à 32 couches, un empilement composé de plusieurs couches de PCB est construit.

Il est rendu possible, en prenant en sandwich divers circuits imprimés à double couche à l'aide d'une couche isolante en fibre époxy entre chaque circuit imprimé à double couche. Ce matériau isolant est aussi appelé préimprégné.

Cela implique que les éléments de base de tout PCB multicouche sont un PCB double couche.

Avec cette technique de fabrication de PCB à deux faces et des machines plus avancées pour gérer la complexité accrue, la fabrication d'un PCB à 32 couches ou même à 50 couches est tout à fait réalisable.

Applications PCB 32 couches

Pourquoi avons-nous besoin de ces PCB à 32 ou 50 couches ? L'une des raisons évidentes est d'intégrer efficacement toute l'électronique système nécessaire dans un PCB de petite taille.

Même si l'assemblage des composants est dédié aux couches supérieure et inférieure, il est possible d'avoir des composants entre le Stack-up. L'industrie aérospatiale fait un excellent travail dans la conception de ces PCB complexes.

Dans tout système aérospatial, l'objectif est d'avoir très peu ou pas d'émission électromagnétique possible. L'organisation d'un PCB pendant la phase de conception fait un excellent travail pour arrêter ces émissions.

Chaque couche PCB est généralement dédiée à une fonction spécifique qui n'entre pas en conflit avec d'autres couches. Par exemple, les couches intermédiaires peuvent être utilisées comme plans d'alimentation, tandis que les couches supérieure et inférieure sont réservées au placement des composants.

3.6.2 Circuit imprimé multicouche

Les PCB multicouches ont un nombre illimité de couches conductrices. L'aide de couches isolantes sépare ensuite les couches. Ils sont généralement constitués à l'intérieur des planches double face. Les couches externes sont généralement constituées de planches à simple face.

Les fabricants de PCB multicouches utilisent la chaleur et la pression pour lier chacune des couches de PCB pour former une carte PCB. Tout PCB comportant plus de deux couches peut être classé comme PCB multicouche.

Son empilement doit être fait de manière à ce que le tableau complet réponde aux besoins en signal électrique et en puissance et réponde aux exigences de résistance mécanique. La plupart des conceptions de circuits imprimés professionnels peuvent produire environ 15 dB d'émissions en moins.

Il y a plusieurs raisons pour lesquelles vous devriez envisager d'utiliser un PCB multicouche sur les PCB simple ou double face. Certaines de ces raisons incluent les suivantes :

• Ils se traduisent par des produits fiables et de haute qualité.
• Ils ont une densité d'assemblage plus élevée.
• Augmente la fonctionnalité.

Précautions

Lors de la fabrication d'un PCB multicouche, vous devez planifier la configuration de votre empilement de PCB. Une mauvaise configuration du circuit imprimé peut entraîner des interférences électromagnétiques indésirables et une mauvaise intégrité du signal.

Vous trouverez ci-dessous quelques-uns des éléments essentiels à prendre en compte concernant le signal lors de la conception d'un PCB multicouche.

• Tenez compte du type de signaux à acheminer, par exemple, différentes fréquences de signal
• Tenez compte de la montée et de la descente du signal
• Retour suffisant pour la boucle de signal

Retard probable du signal causé par la permittivité – Interconnexion et chevauchement possibles

Pool multicouche

Un circuit qui a plus de deux couches est appelé PCB multicouche. Donc ，ceci implique que le nombre minimum de couches de PCB présentes pour un PCB multicouche est de trois. Stratifier les matériaux ensemble n'est pas facile mais est nécessaire pour une piscine multicouche.

Une piscine multicouche ne doit pas avoir d'air emprisonné entre les deux. Dans la fabrication du pool multicouche, le logiciel de conception Eagle PCB est nécessaire.

Le processus est compliqué et, comme d'habitude, commence par la préparation d'un diagramme schématique. Le schéma est ensuite édité à l'aide du menu de l'éditeur qui se trouve sur le logiciel Eagle.

Vous vous demandez peut-être pourquoi la plupart des couches de PCB sont égales. Il est important de noter qu'il est plus rentable de préparer des couches paires que des couches impaires. C'est donc la raison pour laquelle les couches sont égales.

4.1 PCB multicouches

Lors de la fabrication de PCB multicouches, les matériaux de base et préimprégnés sont utilisés pour fabriquer les couches. Les matériaux préimprégnés sont ceux qui ne sont pas durcis, ce qui signifie qu'ils sont malléables.

Les matériaux alternatifs du préimprégné et du noyau sont ensuite laminés ensemble sous des températures et une pression élevées, rendant le préimprégné matériellement, et les couches sont assemblées après refroidissement et donnent un panneau multicouche dur et solide.

Notez que le PCB multicouche est livré avec un large éventail d'avantages, notamment :

• Plus de flexibilité
• Densité d'assemblage plus élevée
• Fonctionnalités d'impédance contrôlée
• Petite taille
• Avoir un blindage EMI
• Il élimine le besoin d'interconnecter les harnais, ce qui réduit le poids total

4.2 Processus de pool multicouche

Le processus de fabrication de PCB multiples implique l'utilisation du logiciel Eagle dans la conception de PCB. Il s'agit d'une procédure compliquée qui commence par la réalisation d'un diagramme schématique. Le schéma est édité via le menu de l'éditeur via le logiciel Eagle.

4.3 Pool multicouche

Après avoir conçu et dessiné le diagramme schématique, la prochaine chose à faire est de travailler sur la mise en page ; Cela pourrait être fait en apportant la dimension de votre carte de circuit imprimé et en la téléchargeant sur un logiciel.

Si vous utilisez le logiciel Eagle, vous aurez la possibilité de choisir une grille appropriée pour aider chaque couche PCB chevaucher. Cela peut être fait à l'aide d'un bouton qui achemine chacune des couches séparément selon vos besoins.

Alternativement, vous pouvez créer le pool multicouche pour le PCB en le créant automatiquement à l'aide du logiciel Eagle. Cependant, si vous choisissez cette technique, il sera nécessaire que vous recoupiez les composants, le texte, les calques et les dimensions.

Vous devez ensuite utiliser l'option de règle de vérification pour évaluer la mise en page finale.

4.4 Circuits imprimés multicouches

Les cartes de circuits imprimés multicouches sont devenues le cœur de l'électronique mondiale. Ce sont les fonctions essentielles des composants et du câblage; Cela a rendu les nouveaux PCB plus avancés et sophistiqués.

Il offre aux utilisateurs finaux des options flexibles avancées et des variétés aux formes étranges pour le choisir. Les PCB pour l'électronique simple se composent d'une seule couche, tandis que les PCB sophistiqués tels que ceux utilisés dans les cartes mères d'ordinateurs sont à plusieurs couches; c'est pourquoi on les appelle des PCB multicouches.

Il est important de noter que la technologie de pointe a permis aux fabricants de réduire considérablement la taille des PCB.

Les PCB multicouches sont des PCB constitués d'au moins trois couches de feuille de cuivre. Ils se présentent comme plusieurs PCB simple ou double face qui sont collés ensemble avec une isolation thermique et protectrice. Les deux couches sont habituellement placées du côté de la surface du PCB.

Les connexions électriques dans les couches sont réalisées via des vias tels que des vias enterrés et un placage à travers les trous; Cela se traduit par une génération de PCB complexes que vous obtiendrez sur le marché, qui se décline en différentes tailles.

Les PCB multicouches ont été découverts grâce aux changements qui se produisaient dans le monde de l'électronique. Leur utilisation continue et leur fonction dans le monde moderne de l'électronique les ont rendus plus complexes et sophistiqués.

Au départ, les PCB avaient leurs problèmes, notamment la diaphonie, la capacité et le bruit. De ce fait, il a fallu que les industriels se dotent de contraintes spécifiques pour limiter les dysfonctionnements.

La considération de conception signifiait qu'il était prudent de concevoir des PCB qui se traduiraient par des niveaux de performance élevés, d'où le PCB double face et ainsi de suite. C'est cette compréhension qui a abouti à la découverte des PCB multicouches.

Il a permis de regrouper les PCB multicouches en petites tailles pour répondre aux besoins toujours croissants de l'électronique.

Les PCB modernes ont différentes couches allant de 4 à 12 couches. Les feuilles sont en nombre pair pour réduire les problèmes tels que le gauchissement, qui est associé à un nombre impair de couches.

En outre, il est plus rentable de produire un nombre pair de couches par rapport à la création d'un nombre différent de couches.

De plus, la plupart des appareils modernes, notamment les smartphones et les appareils mobiles, utilisent des PCB à 12 feuilles. Certains fabricants peuvent fabriquer des PCB avec environ 32 couches.

Notez que bien que la fabrication de circuits imprimés multicouches demande beaucoup de main-d'œuvre et soit coûteuse, ils deviennent importants dans le monde moderne.

La raison en est qu'ils présentent une multitude d'avantages par rapport à ce que vous obtiendriez avec des PCB double ou simple couche.

4.5 Avantages des PCB multicouches

Ils sont de petite taille; c'est la caractéristique la plus excellente des PCB multicouches. Ils sont plus petits que les PCB simple ou double couche, ce qui représente un avantage significatif par rapport aux tendances actuelles.

Ils sont plus compacts, robustes et trouvent de nombreuses applications dans les ordinateurs portables, les smartphones et les tablettes. Sont de construction légère.

Les circuits imprimés plus petits sont moins lourds car ils n'utilisent pas plusieurs connecteurs qui les obligent à être interconnectés avec des circuits imprimés à double couche et simples. Cela augmente la mobilité des appareils dans lesquels appliqué.

• Haute qualité. La création d'un PCB multicouche nécessite une planification et une organisation appropriées, ce qui signifie que le résultat sera des produits de meilleure qualité par rapport aux PCB à double ou simple couche. De plus, ces PCB sont plus fiables.

• Durabilité accrue. Les PCB multicouches sont durables. Ils peuvent supporter beaucoup de poids et supporter la chaleur et la pression qui leur sont toujours appliquées lors de la reliure. Ils ont également plusieurs couches de matériau isolant entre les couches individuelles et un agent de liaison préimprégné qui augmente leur durabilité.

• Hautement flexible.Les assembleurs de PCB qui utilisent des techniques de construction flexibles se retrouvent avec des PCB multicouches flexibles, qui ont des caractéristiques très souhaitables telles que la capacité d'être appliqué dans des zones où la flexion et la flexion seront nécessaires. Cependant, il est important de noter que plus il y a de couches utilisées dans un PCB, moins il est flexible.

• Plus puissant. Les PCB multicouches intègrent de nombreuses couches dans un PCB unitaire. Ainsi, ils permettent à la carte d'être plus connective en leur donnant des propriétés qui leur permettent d'atteindre une vitesse et une capacité plus élevées même s'ils sont de petite taille.

• Point de connexion unique. Les PCB multicouches fonctionnent dans une unité singulière, et ils n'auront donc toujours qu'un seul point de connexion, ce qui n'est pas le cas lorsque vous utilisez plusieurs PCB simple ou double couche. Ceci présente des avantages importants pour le monde électronique car il permet de minimiser la taille et le poids.

4.6 Inconvénients

1. Même si nous avons beaucoup parlé des avantages des cartes de circuits imprimés multicouches, il est essentiel qu'elles présentent quelques problèmes.

2. Ils sont coûteux par rapport aux PCB monocouches en raison du processus de fabrication compliqué et du temps considérable nécessaire à leur construction. Cela augmente le coût de la main-d'œuvre, ce qui se traduit par des prix élevés des PCB.

3. Ils sont plus difficiles à fabriquer et nécessitent plus de temps et des techniques de fabrication avancées que les PCB à une seule couche, car tout petit défaut pourrait les rendre inutiles.

4. L'offre est limitée - parce qu'ils ont besoin de machines coûteuses pour les fabriquer, très peu de fabricants peuvent les produire, donc leur production est limitée.

5. Exiger une conception et une interconnexion étendues entre les couches, et on devrait pouvoir atténuer les problèmes d'impédance et la diaphonie. Toute erreur peut entraîner le non-fonctionnement du tableau.

6. La fabrication du PCB nécessite beaucoup de temps et d'heures-personnes, et il est donc parfois difficile de livrer les commandes dans les délais spécifiés.

4.7 Comparaison entre les PCB multicouches et les PCB monocouches

1. Ils sont de haute densité et plus fonctionnels car la superposition augmente leur capacité et leur vitesse.

2. Ils sont de petite taille car l'ajout de couches augmente leur surface, ce qui signifie que vous aurez une grande capacité de PCB par rapport à ce que vous pouvez obtenir avec un PCB monocouche.

3. Ils sont légers car ils nécessitent moins de connecteurs et peuvent être utilisés dans des applications électriques complexes.

4. Les PCB multicouches ont des fonctionnalités améliorées par rapport aux couches simples et ont un excellent blindage EMI, une impédance contrôlée et plus de fonctionnalités malgré leur petite taille.

4.8 Candidature

Multilayer PCBs can be put to just any use and have become a preferred option because it can use them across all technologies.

They are found in almost all electronics, including smartphones, microwaves, and other domestic consumer equipment. They are also used in smartwatches and mobile devices because they are small and have increased functionality.

In computer electronics, they find much application in the motherboards and servers. Their space-saving feature makes it easier for them to be applied widely in the technology industry.

Multilayer PCBs are also widely applied in telecommunication devices. They are used in GPS, signal transmission as well as in satellite applications. Because they are durable, they can easily use them in towers outdoors and on mobile devices.

In industries, multilayer PCBs are quite vital because they are small in size and durable. They are therefore widely applied in industrial control and are used in running machinery in industrial applications.

The medical field has also benefited greatly from PCBs. They are found in equipment that is used in diagnosis as well as those that are used in treatment.

They are small in size lightweight, and so they can use them in heart monitors, x-ray, medical testing devices, and CAT scan equipment.

The military has also benefited a lot from multilayer PCBs. They are deployed in high-speed circuits, and so they are highly utilized in military applications. They are also used in devices that require increased movement.

The automotive industry, especially the electric car, has also significantly benefited from PCBs. They are used in GPS headlight switches and engine sensors.

They are small durable and heat-resistant, a thing that makes them entirely applicable in the automobile environment.

4.9 Multilayer Pool Technology

The technology has allowed the production of quality boards and is considered key to military, communication, and other fields that rely on multilayer PCBs.

The technology enables the manufacturers to fabricate PCBs from materials such as flex, Teflon, and polyimide, allowing them to fulfill their PCB needs.

4.10 Multilayer Pool Switch

PCBs play a vital role in manufacturing computer networking devices such as multilayer switch which provides extra function including routing capability. The switch can prioritize the packets and implement QoS differentiated services in hardware.

4.11 Multilayer Pool Ceramic Capacitor

They are popularly referred to as MLCCs and are used in building blocks in modern electronics. MLCCs make up more than 30% of the components in the hybrid circuit module.

They consist of the monolithic ceramic block with electrodes that appear on the surface end of the ceramic block that forms the contact made by having burnt in metallic layer.

Types

MLCCs come in different kinds that include those that are described as tolerance, capacitance, and dielectric, case size, and so forth. Their values vary, but the most common ones range from 10 nF to 1µF. Also, their voltage rating ranges from 16V to 100V.

As technology advances, more and more multilayer PCBs are produced. These PCBs are finding much application in both the research industry and science. Are used in security appliances, alarm systems as well as fiber optic sensors.

They are also used in weather analysis equipment and atomic accelerators.   Multilayer PCBs are becoming light-weighted, compact, and save on spaces.

PCB Layers Thickness

Different PCB layers have the different thickness depending on where they will be applied. For instance:

• 11 layer boards can be of 20 by 14 dimensions unless given additional specifications.
• Six layer boards are produced on a thickness of 0.031, 0.040, 0.047, 0.062 and 0.125 inches.
• Both the 8 and ten layer boards can be found with the thickness of 0.062, 0.093 and 0.125 inches.

The standard pooling thickness for multilayer PCBs is 1.55mm. This standard measurement is not the actual measurement for all the multilayer PCBs but can be used as a reference in their construction.

Pcb Layers Ordering

PCB layers are arranged in orders. The process of organizing these layers can be as follows:

       • Choosing the initial number of layers. Here you will select the PCB layers that will suit the need you want to achieve. If it is for home prototyping, then one or two layers can be quite useful. Four layers of PCBs are simple or rather cheap boards.

Six-layer PCBs are cheap and abundant. Eight-layer PCBs are quite cost-effective, while the 12 layers PCBs are ideal for heavy industry boards or just boards with many tracks.

• Starting the layout

       • Here, you will begin with the top and bottom signal layers. Depending on the design that you are using, the two top and bottom signals would be just enough unless you have too many connections requiring inner signal layers.

There are some options that you can use to order your PCB layers. The following are some of the most common ones:

• Four layer stack up.
• Six layer stack up.
• Eight-layer stack up.
• Ten layer stack up.
• 12 layer stack up with two additional signal layers.
• 12 layer stack up with 4 GND’s.

You can make a quote of the type of PCB you would want here https://www.wellpcb.com/pcb-quote

Conclusion

As you have seen, PCB layers make up different designs of Printed Circuit Boards for various appliances. Depending on where you would want to use the PCBs, the sheets would vary.

The single and double-sided layers are cheaper to construct but do not perform the complex operations that the multilayer PCBs can do. The multilayer PCBs are used in more advanced machines and electronics as compared to the others.

The multilayer PCBs are made out of three or more PCB layers formed of copper, among other materials. In case of any inquiries and issues, you can contact us through the following:

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