Pourquoi les cartes de circuits imprimés sont-elles fabriquées en couches ?

Les PCB sont présents dans presque tous les appareils technologiques que nous utilisons aujourd'hui. Leurs fonctions principales sont :1. Connecter électriquement les composants électroniques et 2. Fournir un support mécanique (c'est-à-dire que les composants électroniques sont soudés en permanence à la carte). Les PCB sont construits en couches de la même manière qu'une lasagne. Ces couches sont constituées de différents matériaux afin de fournir structure, durabilité, conductivité et organisation au matériau.

Les cartes de circuits imprimés comprennent généralement des couches mécaniques, des couches de masque de soudure, des couches de sérigraphie, des couches de pâte à souder et une ou plusieurs couches de cuivre en fonction de la complexité des cartes.

La couche externe contiennent les limites (forme et dimensions physiques) du PCB. Des couches mécaniques supplémentaires peuvent contenir des spécifications d'outillage et d'autres informations mécaniques.

Les couches de cuivre contiennent les couches de routage ainsi que les plans de masse et d'alimentation.

Le masque de soudure est une couche de résistance à la soudure qui est généralement appliquée sur les couches externes du PCB pour la protection contre l'oxydation et pour empêcher la formation de ponts de soudure entre des pastilles de soudure étroitement espacées. Le masque de soudure est généralement vert mais est également disponible en plusieurs couleurs.

Les couches de sérigraphie contient les désignateurs de référence, entre autres, pour les composants électroniques situés sur les côtés supérieur et inférieur de la carte. Le texte est généralement imprimé avec une encre permanente non conductrice. La sérigraphie est généralement blanche mais est également disponible dans d'autres couleurs.

La pâte à souder les couches contiennent l'emplacement, la taille et la forme des pastilles SMD sur la carte. Ces informations sont ensuite utilisées pour créer les ouvertures dans le gabarit SMT.

Raisons d'utiliser plusieurs couches dans les cartes de circuits imprimés.

Miniaturisation
Les PCB multicouches permettent aux concepteurs de réduire la taille de la carte en ajoutant des couches. Ceci est très important car la miniaturisation des produits électroniques continue de stimuler l'industrie.

Complexité réduite
Plusieurs couches facilitent le routage des PCB, car les pistes en cuivre d'une couche peuvent se connecter aux pistes des autres couches pour compléter le chemin.

Alimentation et isolation au sol
Les PCB multicouches (4 couches ou plus) ont leurs propres couches d'alimentation et de masse. Cela fournit une isolation entre les broches d'alimentation et de terre, empêchant les courts-circuits.

Simplifiez la construction et réduisez le poids
Élimine ou réduit le besoin de connecteurs pour plusieurs PCB séparés.

Densité d'assemblage plus élevée

 Cartes de circuits imprimés monocouches ou multicouches.

Les PCB à une seule couche ont les composants électroniques d'un côté de la carte et le motif conducteur de l'autre côté. Les PCB multicouches peuvent avoir les composants électroniques sur la face supérieure, la face inférieure ou les deux côtés des cartes et avoir un ou plusieurs motifs conducteurs.

Les PCB monocouches ou simple face sont généralement utilisés dans l'électronique simple. Ils sont bon marché à fabriquer et sont souvent utilisés dans des applications qui exigent des volumes élevés telles que les calculatrices, les radios et les imprimantes.

Les cartes à double couche sont nécessaires pour les technologies modérément avancées, notamment les systèmes CVC, les alimentations, l'éclairage LED et l'éclairage du tableau de bord automobile.

Les cartes multicouches plongent dans le domaine du stockage de données complexes, de la technologie GPS, de l'équipement médical et des satellites.