Qu’est-ce qu’un PCB multicouche ?

Un PCB multicouche (Carte de Circuit Imprimé) est un type de carte très complexe. Il est composé de trois couches conductrices de cuivre ou plus, chacune séparée par des couches de matériau isolant et liées ensemble. Ces couches sont ensuite pressées ensemble sous des températures et des pressions élevées pour créer une structure intégrée unique. Les couches internes sont interconnectées par des vias, qui sont de petits trous percés et plaqués de cuivre pour former des connexions électriques entre les différentes couches. Cette configuration permet un circuit plus dense et complexe dans un espace plus réduit que les PCB à couche unique ou double face.

Fonctions des couches dans les PCB multicouches

Les PCB multicouches sont utilisés dans une variété de secteurs à forte demande en raison de leurs capacités avancées :

• Électronique grand public : Smartphones, ordinateurs et autres appareils personnels.
• Dispositifs médicaux : Équipement de diagnostic et d’imagerie avancé.
• Industrie automobile : Systèmes nécessitant une fiabilité élevée dans des conditions difficiles, tels que les contrôles moteur et les systèmes d’infodivertissement.
• Militaire et aérospatial : Applications où des performances maximales et une fiabilité sont critiques dans des conditions extrêmes.

PCB à couche unique vs. PCB double face vs. PCB multicouches : Quelle est la différence ?

PCB à couche unique

• Définition : Les PCB à couche unique ou à simple face ont une couche conductrice de matériau, généralement du cuivre, montée d’un côté de la carte. L’autre côté porte les composants électroniques.
• Applications : Les PCB à couche unique ne conviennent que pour des dispositifs simples en raison des contraintes d’espace pour le routage. Ils sont courants dans l’électronique grand public plus simple, comme les calculatrices, les imprimantes et les alimentations.

PCB double face

• Définition : Les PCB double face ont des couches conductrices de cuivre des deux côtés de la carte, permettant aux circuits de se croiser, augmentant la densité sans une augmentation significative du coût.
• Applications : Ils nécessitent des étapes supplémentaires telles que le placage des trous traversants pour connecter les couches. Ils sont utilisés dans des systèmes plus complexes que les PCB à couche unique peuvent gérer, comme les systèmes HVAC et les tableaux de bord automobiles.

PCB multicouches

• Définition : Les PCB multicouches sont constitués de trois cartes double face ou plus séparées par une isolation, généralement pressées ensemble. Ils peuvent avoir de 4 à 12 couches ou plus, certaines versions spécialisées pouvant atteindre jusqu’à 40 couches.
• Applications : Le type de PCB le plus coûteux en raison des processus de fabrication complexes impliqués. Ils sont généralement utilisés dans l’électronique haut de gamme où l’espace, le poids et la performance sont cruciaux, tels que les smartphones, les ordinateurs et l’équipement militaire et médical.

Avantages des PCB multicouches

Les PCB multicouches offrent plusieurs avantages significatifs par rapport à leurs homologues plus simples :

• Durabilité et fiabilité accrues : Les couches supplémentaires offrent une meilleure protection contre les contraintes environnementales.
• Densité élevée et taille compacte : Permettent plus de fonctionnalités dans des appareils plus petits, essentiels pour l’électronique moderne.
• Intégrité du signal améliorée : Réduction des interférences électromagnétiques grâce aux couches de blindage internes.

Considérations de conception pour les PCB multicouches

• Empilement et configuration des couches : Assurez-vous d’avoir un empilement symétrique pour minimiser l’EMI et maintenir l’intégrité structurelle. Cela aide dans la gestion thermique et l’intégrité du signal.
• Sélection des matériaux : Choisissez des matériaux de substrat tels que le FR-4 ou des composites avancés pour des exigences spécifiques en matière de performance électrique et thermique.
• Intégrité du signal et de l’alimentation : Mettez en œuvre une impédance contrôlée, un routage approprié et un découplage adéquat pour maintenir la clarté du signal et une distribution d’énergie stable.
• Gestion thermique : Utilisez des vias thermiques et des matériaux qui aident à dissiper la chaleur pour éviter la surchauffe de vos composants.
• Fabricabilité et tests : Concevez en tenant compte de la fabrication et assurez-vous d’avoir des points de test accessibles pour faciliter le débogage et le contrôle de la qualité.

Les PCB multicouches sont un composant critique dans de nombreux appareils que nous utilisons chaque jour, des smartphones à l’équipement militaire. Ils permettent plus de fonctionnalités dans un espace plus réduit, augmentent la fiabilité de l’appareil et assurent un fonctionnement sans problème.