Connaissance essentielle des couches PCB pour tout projet électronique

Un circuit imprimé (PCB) reste un terme familier, bien que certains le connaissent sous le nom de « cartes de câblage imprimé » ou « circuits imprimés ». Avec le passage de l'électronique des relais et tubes à vide aux circuits intégrés et au silicium, le coût et la taille des circuits électroniques ont commencé à diminuer. La pression pour minimiser la taille et les coûts de fabrication des produits électroniques grand public a poussé les fabricants à chercher des solutions raisonnables. Ce mouvement a vu naître les circuits imprimés.

Un PCB est une carte qui connecte plusieurs composants électroniques en un seul endroit, permettant le routage de l'alimentation à travers des dispositifs physiques. Les PCB comportent de nombreuses couches différentes. Pour les non-initiés, ces types de revêtements peuvent sembler un peu déroutants. Cependant, une fois qu'on acquiert une compréhension de base, tout devient simple. Cet article examine les questions concernant les couches de PCB, telles que les types, les méthodes d'empilement, la connectivité des couches et l'application appropriée de ces couches.

Types courants de couches PCB

Les couches de circuit imprimé se divisent en 7 catégories. Elles comprennent les couches de signal, la couche mécanique, les plans internes (couche de masse/alimentation interne), les couches de sérigraphie, la couche de masque de soudure, la couche de travail du système, et autres.

Couches de signal

Elles comprennent la couche inférieure, la couche supérieure, la couche intermédiaire 30, la couche intermédiaire 1 et 2. Elles sont utilisées pour le placement des composants et le routage. Ici, les fils et autres objets en surface consistent en un revêtement de cuivre.

Couche mécanique

Ces types de revêtements contiennent des informations indicatives concernant la carte et les moyens d'assemblage. Tels que les lignes de dimensions physiques, données, marquages dimensionnels, informations sur les trous traversants, instructions d'assemblage, entre autres.

Plans internes

Également appelés couches internes, ils servent à l'agencement des fils de masse et des lignes d'alimentation. Les objets ou lignes à ces niveaux sont sans cuivre ou, en d'autres termes, non conducteurs. Ils jouent un rôle actif dans la distribution de l'alimentation et de la masse dans un PCB.

Couche de sérigraphie

Ces couches servent à dessiner le contour des composants, les informations textuelles ou le numéro des éléments sur un PCB.

Couche de masque de soudure

De couleur verte, elles protègent les pistes contre les courts-circuits, principalement lorsque le PCB accumule des débris.

Couche de travail du système

Elles servent à afficher les connexions électriques entre les plots, composants et vias.

Autres

D'autres types de revêtements incluent les couches d'exclusion, plans partagés, pâte à souder, et multicouches, entre autres.

Méthodes courantes d'empilement des couches PCB

L'empilement est nécessaire lors de la fabrication des PCB. Mais qu'est-ce que l'empilement au juste ? L'empilement est l'agencement des couches isolantes et des couches de cuivre qui composent un circuit imprimé avant la conception de la disposition de la carte. Outre le fait de permettre d'obtenir plus de circuits, il y a d'autres avantages associés à l'empilement.

Par exemple, l'empilement des couches PCB aide à équilibrer le besoin de méthodes de fabrication efficaces et peu coûteuses. De plus, il contribue à minimiser la vulnérabilité d'un circuit aux rayonnements et aux bruits externes. En outre, un bon empilement de couches PCB améliore également la compatibilité électromagnétique de la conception.

Il existe plusieurs méthodes d'empilement des couches PCB. Mais certaines des plus courantes incluent l'empilement à 4, 6 et 8 couches. C'est simple. L'empilement de couches est l'endroit où un fabricant de PCB décide de fabriquer des PCB contenant quatre, six ou huit couches ; aussi simple que cela.

Connectivité des couches PCB

Pour une fonctionnalité utile, il est nécessaire de connecter les différentes couches des circuits imprimés pour en faire une seule unité. Sans connectivité, une connexion conductrice entre les couches du circuit imprimé ne sera pas réalisable. En ce qui concerne un circuit imprimé, il existe trois principaux types de connectivité des couches PCB. Ils comprennent la connectivité par trou traversant, via borgne et via enterré.

Dans la conception de PCB, il y a un via composé de deux plots en position correspondante sur différentes couches de la carte, connectés électroniquement par un trou à travers la carte (d'où le terme trou traversant). Les vias borgnes ne connectent que les couches d'un seul côté de la carte, tandis que les vias enterrés ne connectent que les couches internes. Les vias borgnes ne sont pas exposés aux surfaces de la carte.

Comment déterminer le nombre de couches de votre PCB

Les couches PCB déterminent la capacité et la puissance d'un circuit imprimé. Beaucoup de gens semblent confus quant à savoir si un PCB monocouche suffira, ou s'ils feraient mieux d'opter pour un PCB à quatre ou même six couches. Bien que le nombre de couches dépende souvent de votre budget, il y a d'autres facteurs déterminants.

Autres facteurs à prendre en compte lors du choix du nombre de couches de votre PCB :

• L'applicabilité ou l'utilisation de votre PCB
• Le type d'opération ou la fréquence nécessaire
• Votre budget total pour le projet prévu
• La rapidité dont vous avez besoin pour le PCB
• La densité et les couches de signal requises dans votre PCB

Couches PCB — Comment appliquer correctement ces couches dans la disposition du PCB ?

Immédiatement après la finalisation de la conception du PCB, l'étape suivante est le placement des différentes couches sur la disposition. Une installation incorrecte de ces couches peut résulter en une carte dont la fonctionnalité n'est pas aux normes requises. Il existe cependant un moyen efficace de placer correctement ces couches sur la disposition du PCB.

Dans l'application des couches dans la fabrication des PCB, il y a de fortes chances d'échecs de disposition, ce qui peut aller loin dans l'affectation négative de la fonctionnalité du produit final. Plusieurs dispositions de PCB sont réalisées en deux étapes : l'étape de stratification et l'étape de mise en pile. Les deux processus sont presque identiques. Ici, une presse mécanique presse toutes les couches ensemble sur la disposition. À ce stade, des goupilles sont poinçonnées dans les feuilles pour qu'elles restent correctement alignées. Selon la technologie en main, ces goupilles sont ensuite retirées, laissant les couches reposer sur la disposition.

Couches PCB — Objectif des PCB multicouches

Un PCB multicouche est une carte dont la fabrication consiste en trois ou plusieurs couches conductrices de feuille de cuivre. Elles apparaissent comme des couches de PCB double face qui sont collées et stratifiées ensemble avec des couches d'isolation thermoprotectrice entre elles. Il y a plusieurs avantages associés aux circuits imprimés multicouches, comme souligné ci-dessous.

Premièrement, les PCB multicouches sont plus petits que d'autres PCB avec la même fonctionnalité. La petite taille est bénéfique car l'électronique moderne dans le monde semble graviter vers des gadgets plus petits, compacts et puissants. Deuxièmement, ils sont légers, ce qui signifie qu'ils sont hautement mobiles. Troisièmement, ils sont très durables et de haute qualité en raison de la quantité de planification qui entre dans leur création. Enfin, ils sont plus flexibles et plus puissants.

Les avantages ci-dessus rendent les PCB multicouches de plus en plus utiles dans une multitude d'applications. Pour ces raisons et bien d'autres avantages mineurs, il n'est pas étonnant de voir un nombre croissant de secteurs choisir de les utiliser.

Couches PCB — Comment aligner lors de la fabrication de PCB multicouches ?

Le processus d'alignement lors de la fabrication de PCB multicouches n'est pas aussi difficile que cela. D'abord, chacune des couches subit un processus de nettoyage pour les préparer à l'ajustement. Les trous qui avaient été percés plus tôt servent à aligner les couches internes et externes du PCB. Pour que l'alignement des couches soit un succès, un technicien les placera sur un type particulier de machine communément appelé poinçon visuel.

Cette machine enfonce une petite goupille à travers les trous pour aligner les couches de la carte. Après cela, une autre machine conçue pour l'inspection optique vérifie qu'il n'y a aucun défaut.

Personnalisation des couches PCB

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Résumé

Les circuits imprimés sont des dispositifs qui connectent plusieurs composants électroniques, permettant le routage de l'alimentation entre les dispositifs physiques. La majorité des gadgets électroniques que les gens et l'industrie utilisent quotidiennement comportent des PCB. Ces PCB consistent en plusieurs couches. Il y en a qui ont deux couches, quatre couches, six couches, et ainsi de suite selon l'utilisation et le budget, entre autres.

Pour une fonctionnalité utile, ces couches empilées nécessitent une excellente connectivité et un bon alignement. Il y a une majorité d'entreprises qui s'occupent actuellement de la fabrication et de l'assemblage de PCB. Mais si vous êtes sur le marché pour une entreprise en qui vous pouvez avoir confiance pour tous vos besoins en PCB, ne cherchez pas ailleurs ; besoin de savoir comment commander des circuits imprimés PCB personnalisés en ligne. POUR le PCB dont vous avez besoin, vous pouvez nous contacter chez WellPCB, nous sommes là pour vous aider.