Les PCB se composent de différents nombres de couches allant d'une à plusieurs couches. Plusieurs couches déterminent la puissance et la fonctionnalité du PCB. Ces couches aident à transporter l'énergie qui s'applique à de nombreux appareils ménagers, par exemple, les appareils de cuisine, les montres intelligentes, les téléphones portables, les appareils médicaux, l'aérospatiale, les appareils de stockage, etc. Vous pouvez compter le nombre de couches de PCB en utilisant la technologie via-hole. Dans les PCB à une seule couche, vous pouvez facilement voir qu'une seule couche est présente. Cependant, un trou de perforation est nécessaire pour voir les couches dans les PCB multicouches.
Les couches de PCB ressemblent à des lasagnes et sont constituées de matériaux diélectriques et conducteurs. Les facteurs suivants déterminent généralement les numéros de tout PCB.
1. Applications de PCB :
Vous devez décider dans quel but vous souhaitez concevoir un PCB. Seuls certains PCB monocouches conviennent aux appareils complexes et multifonctionnels. Vous devez opter pour des PCB multicouches pour des projets de haute qualité, rapides et plus significatifs.
2. Budget :
Votre budget déterminera également si vous optez pour un PCB monocouche, un PCB double couche ou un PCB multicouche. Les projets à haute capacité exigent des PCB multicouches qui sont plus coûteux.
3. Fréquence de fonctionnement :
La capacité de fonctionnement doit être prise en compte lors du choix des PCB. Pour une vitesse et une puissance élevées, vous devez sélectionner un PCB multicouche.
4. Délai d'avance :
Le temps d'avance est également un facteur essentiel à prendre en compte lorsque vous choisissez plusieurs couches de PCB. Pour commander en gros, vous devez opter pour un PCB simple couche ou double couche. Le délai de livraison estimé pour les PCB monocouches est de 14 jours et pour les PCB multicouches, de plus de 20 jours. Le coût réduira également le délai de livraison.
5. Exigence de la couche de signal :
Les couches Siga sont également cruciales dans la conception des PCB. Les couches de signal ont une forte corrélation avec la densité des broches. Au fur et à mesure que les couches augmentent, la densité des broches diminue. Par exemple, pour une densité de broches de 1.0, les couches de signal seront au nombre de 2, et pour une densité de broches de 0.2, les couches iront jusqu'à 14 en nombre.
Couches de PCB :
Les PCB monocouches n'ont qu'une seule couche, mais les PCB multicouches ont différentes couches allant de quatre à douze. Nous pouvons prendre une structure de PCB multicouche comme un sandwich dans lequel les matériaux diélectriques et conducteurs s'empilent.
La disposition des couches peut affecter la compatibilité électromagnétique. Par exemple, des couches de PCB uniformément réparties montreront des effets indésirables car elles sont dans une position symétrique par rapport au noyau du PCB. Pour obtenir la compatibilité électromagnétique souhaitée, les couches doivent être placées près du centre du PCB. Pour augmenter la transmission du signal, les couches doivent également s'empiler aussi étroitement que possible.
Étapes pour déterminer le nombre de couches de PCB :
Vous pouvez déterminer le nombre de couches en utilisant les trois étapes simples ci-dessous ;
1. Choix du nombre de couches :
PCB simple ou double couche :
Le PCB monocouche est de structure simple et se compose uniquement d'une couche de diélectrique conducteur recouvert de cuivre et d'un masque de soudure. De plus, le PCB monocouche représente trois couleurs vertes pour le masque de soudure, marron pour le cuivre et gris pour le diélectrique.
Les PCB monocouches sont faciles à fabriquer, de sorte que vous pouvez commander en gros. Ceux-ci sont abordables et simples, ils sont donc réparés efficacement. Les PCB monocouches sont utilisés depuis plusieurs décennies ; cependant, la plupart des appareils électroménagers et des industries ont été remplacés par des PCB multicouches. Les PCB monocouches fonctionnent encore dans de nombreux appareils électriques, par exemple, les calculatrices radio, les lampes LED, les imprimantes, les appareils photo, les cafetières, etc.
Les PCB à double couche ont une technologie plus avancée. Le PCB double couche est le même que le PCB monocouche mais a une capacité élevée et de bien meilleures performances que le PCB monocouche. C'est l'option la plus largement utilisée sur le marché actuel en raison de son faible coût et de ses meilleures performances. Le circuit imprimé double couche ressemble beaucoup au circuit imprimé monocouche, mais possède une couverture diélectrique épaisse avec du cuivre sur les côtés supérieur et inférieur.
En outre, le PCB double couche représente un sandwich de couches diélectriques grises épaisses situées au milieu, la couleur marron représente le cuivre sur les côtés supérieur et inférieur et le vert clair représente le masque de soudure des deux côtés. Les PCB double couche sont plus flexibles et plus denses, ce qui les rend plus favorables à une utilisation dans les appareils électriques. De plus, les PCB à double couche sont également rentables et simples à concevoir, ce qui les rend faciles à réparer. Les PCB double couche s'appliquent à de nombreux appareils, par exemple les imprimantes, les LED, les amplificateurs, etc.
Cela aiderait si vous choisissiez des PCB simple ou double couche pour des appareils simples à la maison, mais évitez-les pour les interfaces à impédance contrôlée. Les circuits imprimés à simple ou double couche ne sont pas recommandés pour les DVD, les clés USB, etc.
Circuit imprimé à quatre couches :
Le PCB à quatre couches est différent du PCB simple et double couche. Ensuite, le PCB à quatre couches est plus complexe car il comporte des couches de cuivre et de matériau conducteur séparées. Le circuit imprimé à quatre couches se compose de quatre bandes de cuivre et de trois diélectriques avec des masques de soudure supérieur et inférieur. Ensuite, le PCB à quatre couches représente neuf bandes de couleurs marron, verte et grise. Le circuit imprimé à quatre couches est plus durable, flexible, léger et compact. Les PCB à quatre couches sont utilisés dans les satellites, les rayons X, la technologie de balayage CAT, la technologie nucléaire et les équipements spatiaux. Celles-ci sont plus complexes et des experts sont nécessaires pour manipuler ces PCB.
Le PCB à quatre couches est bien meilleur que le PCB simple ou double couche car il n'est pas coûteux et les performances sont également meilleures. PCB 4 couches recommandé en cas de circuits simples mais évite l'utilisation dans les cartes CPU.
Circuit imprimé à six couches :
Le PCB à six couches est identique à un PCB à quatre couches dans la structure avec deux couches de cuivre et diélectriques supplémentaires. Il a les deuxième et quatrième couches en tant que diélectrique et les première, troisième et cinquième en tant que préimprégnés. Dans un PCB à six couches, deux couches sont des plans et les autres sont des signaux. Ceux-ci sont plus épais, de grande capacité, de taille compacte et plus puissants. Les PCB à six couches sont de haute qualité et recommandés pour la plupart des cartes mères. Elles s'appliquent également aux ordinateurs, aux alarmes incendie, à la technologie GPS, etc.
PCB multicouche:
Les PCB multicouches sont composés de plus de deux couches et dépendent du budget et de la complexité du projet que vous souhaitez. Et puis, les PCB multicouches peuvent être constitués de deux, quatre, dix ou douze couches.
Le circuit imprimé à 10 couches s'insère généralement dans une douille de 1 mm, ce qui équivaut à un circuit imprimé à 8 couches mais offre de meilleures performances qu'un circuit imprimé à huit couches. Le circuit imprimé à 10 couches convient aux ordinateurs SODIMM. Des PCB à 12 couches sont également disponibles sur le marché et sont utilisés dans les industries lourdes.
2. concevoir une mise en page :
Vous pouvez commencer par les couches supérieure et inférieure du PCB. De plus, vous pouvez en ajouter deux entre les couches supérieure et inférieure si vous souhaitez ajouter plus de couches. Vous pouvez repenser la mise en page et y intégrer tout, un haut, un bas et deux couches intérieures. Les couches de PCB peuvent être déterminées avec différents facteurs, y compris la technologie PCB, les empilements de PCB, les vias, les emplacements des composants et de nombreuses fonctionnalités. Si vous souhaitez ajouter plus de connexions, vous pouvez les ajouter en fonction de votre demande.
3. Répartition des couches de PCB :
Après avoir déterminé le nombre nécessaire de couches, les tâches suivantes doivent être effectuées avec soin pour organiser tous les circuits de manière sensée. Deux facteurs importants doivent être suivis,
- Répartition de la masse et de la couche de puissance
- Répartition de la couche de signal
Il existe différentes options pour répartir les couches dans le PCB. La pile à 4 couches utilise souvent des signaux/GND/Puissance/Signal, et la commande de pile à six couches est Signal/GND/Puissance ou Mixte avec des signaux/GND/Signaux. GND préfère souvent la deuxième couche fournissant un bouclier contre les signaux à grande vitesse.
À mesure que le nombre de couches augmente, il peut y avoir plus d'options de configuration pour les couches de masse, d'alimentation et de signal spécial. Cependant, il y a plusieurs directives à suivre lors de la création de ces arrangements de couches :
- La couche d'alimentation doit être à côté de la couche de signal particulière et la couche d'alimentation en cuivre doit servir de bouclier.
- Une couche de masse peut être placée entre deux couches de signal pour éviter un contact direct.
- Les couches de puissance et la masse multiple peuvent réduire efficacement l'impédance.
- La structure symétrique des couches
Le nombre de couches pouvant être utilisées dépend des exigences fonctionnelles et économiques de l'application. La densité des broches sera définie plus tard ; il est essentiel pour déterminer le nombre de couches dans les cartes de circuits imprimés (PCB).
La densité de câblage de la carte de circuit imprimé (PCB) doit être déterminée à l'aide d'outils appropriés. Il est également nécessaire de décider quels signaux seront transmis à travers cela, puis des exigences de câblage spécifiques, telles que des lignes différentielles, des lignes de signal pointues, etc., seront prises en compte.