L'avènement des PCB multicouches
Historiquement, les cartes de circuits imprimés étaient principalement caractérisées par leur structure simple ou double couche, qui imposait des contraintes à leur aptitude aux applications à haute fréquence en raison de la détérioration du signal et de l'interférence électromagnétique (EMI). Néanmoins, l'introduction de circuits imprimés multicouches a entraîné des progrès notables dans l'intégrité du signal, l'atténuation des interférences électromagnétiques (EMI) et les performances globales.
Les PCB multicouches (figure 1) sont constitués de nombreuses couches conductrices séparées par des substrats isolants. Cette conception permet la transmission de signaux et de plans électriques de manière sophistiquée.
Les cartes de circuits imprimés multicouches (PCB) se distinguent de leurs homologues simples ou doubles par la présence de trois couches conductrices ou plus qui sont séparées par un matériau isolant, communément appelé couches diélectriques. L'interconnexion de ces couches est facilitée par des vias, qui sont de minuscules passages conducteurs qui facilitent la communication entre les couches distinctes. La conception compliquée des PCB multicouches permet une plus grande concentration de composants et de circuits complexes, ce qui les rend essentiels à la technologie de pointe.
Les PCB multicouches présentent généralement un degré élevé de rigidité en raison du défi inhérent d'atteindre plusieurs couches dans une structure de PCB flexible. Les connexions électriques entre les couches sont établies par l'utilisation de plusieurs types de vias (figure 2), y compris les vias aveugles et enterrés.
La configuration implique le placement de deux couches sur la surface pour établir une connexion entre la carte de circuit imprimé (PCB) et l'environnement externe. En général, la densité des couches dans les circuits imprimés (PCB) est uniforme. Cela est principalement dû à la sensibilité des nombres impairs à des problèmes tels que la déformation.
Le nombre de couches varie généralement en fonction de l'application spécifique, tombant généralement dans la plage de quatre à douze couches.
En règle générale, la majorité des applications nécessitent un minimum de quatre et un maximum de huit couches. En revanche, les applications telles que les smartphones utilisent principalement un total de douze couches.
Applications principales
Les PCB multicouches sont utilisés dans une large gamme d'applications électroniques (figure 3), notamment:
● Électronique grand public, où les PCB multicouches jouent un rôle fondamental fournissant la puissance et les signaux nécessaires pour une large gamme de produits tels que les smartphones, les tablettes, les consoles de jeux et les appareils portables. L'électronique élégante et portable dont nous dépendons quotidiennement est attribuée à leur conception compacte et à une densité élevée
● Dans le domaine des télécommunications, l'utilisation des PCB multicouches facilite la transmission en douceur des signaux de voix, de données et de vidéo à travers les réseaux, garantissant ainsi une communication fiable et efficace
● Les systèmes de contrôle industriel dépendent fortement des circuits imprimés multicouches (PCB) en raison de leur capacité à gérer efficacement les systèmes de contrôle complexes, les mécanismes de surveillance et les procédures d'automatisation. Les panneaux de contrôle des machines, la robotique et l'automatisation industrielle reposent sur eux comme système de soutien fondamental
● Les PCB multicouches sont également pertinents pour les dispositifs médicaux, car ils sont cruciaux pour assurer la précision, la fiabilité et la compacité. L'équipement de diagnostic, les systèmes de surveillance des patients et les dispositifs médicaux vitaux sont considérablement influencés par leur rôle important.
Avantages et avantages
Les PCB multicouches offrent plusieurs avantages et avantages dans les applications à haute fréquence, notamment:
● Intégrité améliorée du signal: les PCB multicouches facilitent le routage d'impédance contrôlée, la minimisation de la distorsion du signal et la transmission fiable des signaux à haute fréquence. L'interférence du signal inférieur des cartes de circuits imprimées multicouches entraîne une amélioration des performances, de la vitesse et de la fiabilité
● EMI réduit: en utilisant des plans dédiés au sol et à la puissance, les PCB multicouches suppriment efficacement l'EMI, améliorant ainsi la fiabilité du système et minimisant les interférences avec les circuits voisins
● Conception compacte: avec la possibilité de s'adapter à plus de composants et à des schémas de routage complexes, les PCB multicouches permettent des conceptions compactes, cruciales pour les applications limitées dans l'espace telles que les appareils mobiles et les systèmes aérospatiaux.
● Amélioration de la gestion thermique: les PCB multicouches offrent une dissipation de chaleur efficace par l'intégration des VIA thermiques et des couches de cuivre stratégiquement placées, améliorant la fiabilité et la durée de vie des composants de haute puissance.
● Flexibilité de conception: la polyvalence des PCB multicouches permet une plus grande flexibilité de conception, permettant aux ingénieurs d'optimiser les paramètres de performance tels que la correspondance d'impédance, le retard de propagation du signal et la distribution de puissance.
