Introduction aux cartes de circuits imprimés multicouches

De nombreux appareils électroniques à grande échelle ont des exigences fonctionnelles élevées, Les exigences pour les circuits imprimés sont également relativement élevés. Les cartes de circuits imprimées à couche unique ne peuvent pas répondre du tout aux besoins fonctionnels. Donc, La conception de la carte de circuit imprimé est multicouche. Par exemple, électronique automobile, grands dispositifs médicaux, et les équipements de communication par satellite ne sont que des circuits imprimés multicouches. Maintenant, je vous emmènerai pour en savoir plus sur les circuits imprimés multicouches.

1. Qu'est-ce qu'une carte de circuit imprimé multicouche?

La carte multicouche PCB fait référence à la carte de ligne multicouche utilisée dans les produits électriques. La carte multicouche utilise une carte de câblage à panneau unique ou à double panneau. Utilisez un double facteur comme couche intérieure, Deux simples verso comme la couche externe ou deux à double faces comme la couche intérieure, Deux panneaux de ligne d'impression de couche externe unique, Système de positionnement alternatif et matériau de liaison isolant, et graphiques électrophorétiques . Les circuits imprimés interconnectés sont fabriqués en fonction des exigences de conception.

Avec le développement continu de SMT (Technologie de montage de surface) et le lancement continu de la nouvelle génération de SMD (dispositif de montage de surface), comme qfp, QFN, CSP, BGA (Surtout MBGA), Ils rendent les produits électroniques plus intelligents et miniaturisés, Promouvant ainsi des réformes et des progrès majeurs dans la technologie de l'industrie des PCB. Depuis que IBM a développé avec succès les cartes multicouches de haute densité (HLC) dans 1991, Les grands groupes de divers pays ont succédé successivement une variété d'interconnexion à haute densité (HDI) micropores. Le développement rapide de ces technologies de traitement a incité Conception de PCB se développer dans le sens du câblage multicouche et à haute densité. La carte d'impression multicouche est largement utilisée dans la fabrication de produits électroniques pour son flexible, Performance électrique stable et fiable et performance économique supérieure.

 

2. La naissance des circuits imprimés multicouches

En raison de la densité accrue de l'emballage de circuit intégré, La concentration élevée de connexions interconnectées a fait de l'utilisation des multi-substrats un must. Dans la disposition du circuit imprimé, Un problème de conception imprévu s'est produit, comme le bruit, condensateurs incroyables, et des troubles des cordes. Donc, La conception de la carte de circuit imprimé doit être engagée sur une longueur de ligne de signal minimale et éviter les chemins parallèles. Évidemment, en panneaux uniques et même doubles, En raison du nombre limité de passages à échelle croisée, Ces besoins ne peuvent pas être répondus de manière satisfaisante. Dans le cas d'un grand nombre d'interconnexions et de demande croisée, La carte de circuit imprimé doit atteindre des performances satisfaisantes, et la couche de plaque doit être étendue à plus de deux couches, Ainsi, plusieurs couches de circuits imprimés apparaissent. Donc, L'intention initiale de faire une carte de circuit imprimé multicouche était de fournir plus de liberté pour les circuits électroniques complexes / sensibles qui sont sensibles au bruit. La carte de circuit imprimé multicouche a au moins trois couches conductrices, dont deux sur la surface extérieure, et la couche restante est synthétisée sur la carte isolante. Les connexions électriques entre elles sont généralement faites par des trous de placage du côté horizontal de la carte de circuit imprimé. Sauf indication contraire, La carte de circuit imprimé multicouche est la même que le double panneau, qui est généralement plaqué.

La carte multi-bass est fabriquée en empilant deux circuits ou plus les uns des autres. Ils ont un lien prédéfini fiable entre eux. Puisque toutes les couches sont écrasées ensemble, Le forage et l'électroples ont été achevés, Et cette technologie a violé le processus de production traditionnel depuis le début. Les deux couches intérieures sont composées de doubles panneaux traditionnels, tandis que les couches externes sont différentes. Ils sont composés de panneaux uniques indépendants. Avant l'écrasement, La plaque d'extrémité sera folle, Enrobé de placage de trou, transfert graphique, mise en forme, et gravure. La couche externe du trou de forage est la couche de signal. Il est plaqué par une méthode de formation d'un anneau de cuivre équilibré sur le bord intérieur du trou. Ensuite, écrasez chaque couche pour former une pluralité de substrats, et la pluralité de-substrat peut être liée au soudage des vagues (entre les composants).

3. Exigences de conception de PCB multicouches

Les circuits imprimés multicouches doivent prendre en compte divers problèmes lors de la conception, comme le placement des dispositifs métalliques, câblage de ligne, Couches de PCB, etc.. Donc, Nous devons suivre ces exigences lors de la conception des PCB.

1. Exigences de la bibliothèque des composants PCB

(1) L'emballage des composants utilisés sur la carte PCB doit être correct, y compris la taille de la broche composante, l'espacement des broches, le nombre d'épingles, la taille de la bordure, et la représentation de la direction.

(2) Composants de performance (condensateurs électrolytiques, diode, triode, etc.) Les numéros d'électrode ou de broches positifs et négatifs doivent être marqués sur la bibliothèque de composants PCB et la carte PCB.

(3) Le numéro de broche de la bibliothèque PCB dans le composant central et le numéro de broche du périphérique graphique principal doivent être cohérents. question.

(4) Les composants du dissipateur de chaleur doivent être utilisés comme emballage des composants. La taille du dissipateur thermique doit être considérée. Les composants et le dissipateur de chaleur peuvent être rassemblés sous la forme de l'ensemble global.

(5) Les broches du composant et le diamètre intérieur du coussin doivent être appariés. Le diamètre intérieur du coussin doit être légèrement plus grand que la taille de la broche du composant à installer.

Essence

2. Exigences de mise en page des composants PCB

(1) Le composant est uniformément disposé, et le composant du même module fonctionnel doit être aussi proche que possible.

(2) Essayez d'organiser des composants en utilisant le même type d'alimentation et de réseau d'alimentation autant que possible, ce qui est propice à la réalisation de la connexion électrique entre l'autre à travers la couche électrique interne.

(3) Le composant d'interface doit être placé côte à côte et indique le type d'interface avec une chaîne. La direction du câblage doit généralement quitter la carte de circuit imprimé.

(4) Composants d'électricité (comme les transformateurs, Convertisseurs DC / DC, tubes de tension de tension à trois terminaux, etc.) devrait être laissé avec suffisamment d'espace de dissipation de chaleur.

(5) Les broches ou les points de référence du composant doivent être placés sur le point de grille, qui est propice au câblage et à l'esthétique.

(6) Les condensateurs filtrants peuvent être placés à l'arrière de la puce, Près de la puissance et de la hauteur de la puce.

(7) Les signes de la broche du composant ou de la direction du logo doivent être indiqués sur le PCB et ne peuvent pas être couverts par des composants.

(8) L'étiquette du composant doit être proche du cadre du composant, taille unifiée, direction soignée, Et pas chevauché de coussinets et de perfusion. Il ne peut pas être placé dans la zone couverte après l'installation du composant.

3. Exigences de câblage PCB

(1) Différents niveaux de tension doivent être isolés, et le câblage d'alimentation ne doit pas traverser.

(2) Le câblage utilise un 45 ° d'angle ou d'un coin d'arc, Et le coin d'un coin vif n'est pas autorisé.

(3) Le câblage PCB est directement connecté au centre du coussin, et la largeur du fil connecté aux coussinets ne permet pas la taille du diamètre extérieur du coussin.

(4) La largeur de ligne de la ligne de signal haute fréquence n'est pas inférieure à 20mil, Entouré de lignes à la terre et isolées des autres fils de terre.

(5) Ne pas câbler le bas de la source d'interférence (Convertisseur DC / DC, cristal, transformateur, etc.) Pour éviter les interférences.

(6) Audace du cordon d'alimentation et de la ligne de terre autant que possible. Avec le permis d'espace, La largeur du cordon d'alimentation n'est pas moins de 50 mil.

(7) Basse tension et largeur de ligne de signal à faible courant de 9 à 30 mil, autant que possible lorsque l'espace le permet.

(8) La distance entre la ligne de signal doit être supérieure à 10mil, et la distance entre le cordon d'alimentation doit être supérieure à 20 mil.

(9) La largeur de la grande ligne de signal de courant doit être supérieure à 40mil, et la distance doit être supérieure à 30mil.

(10) La taille extérieure est de préférence de 40mil, Et le diamètre intérieur est de 28 mil. Lors de la connexion d'un fil entre les couches supérieure et inférieure, Le pad est préféré.

(11) La ligne de signal n'est pas autorisée à organiser la couche électrique interne.

(12) La largeur d'espacement entre différentes zones de la couche électrique interne ne doit pas être inférieure à 40 mil.

(13) Lorsque vous tracez des limites, Essayez de ne pas laisser la ligne de limite passer par la zone où la zone est connectée.

(14) Appliquer du cuivre sur les couches supérieure et inférieure. Il est recommandé de définir la valeur de largeur du fil au-dessus de la largeur de la grille, couvrant complètement l'espace, Et il n'y a pas de cuivre mort. Réglez l'espacement de sécurité avant, et passez-le à la valeur d'espacement de sécurité d'origine une fois le cuivre terminé).

(15) Une fois le câblage terminé, Le pad est traité avec des gouttes de larmes.

(16) Les dispositifs et modules de coque en métal sont ancrés à l'extérieur.

(17) Placer le pavé pour l'installation et le soudage.

(18) La vérification DRC est correcte.

4. Exigences en couches PCB

(1) Le plan d'alimentation doit être proche de la surface du sol, étroitement couplé à la surface du sol, et disposé sous la surface du sol.

(2) La couche de signal doit être adjacente à la couche électrique intérieure et ne doit pas être adjacente directement à d'autres couches de signal.

(3) Isoler les circuits numériques et les circuits analogiques. Si les conditions permettent, Organisez la ligne de signal analogique et la couche de ligne de signal numérique et adoptez des mesures de blindage; Si vous devez organiser à la même couche de signal, Vous devez utiliser une zone d'isolement et des lignes de sol pour réduire les interférences; L'alimentation du circuit analogique et le circuit numérique sont requis. La terre doit être isolée les unes des autres et ne peut pas être mélangée.

(4) L'interférence du circuit à haute fréquence est grande, disposé séparément, et les couches de signal intermédiaires supérieures et inférieures sont directement adjacentes à la couche de signal intermédiaire à utiliser afin d'utiliser le film de cuivre de la couche électrique interne pour réduire les interférences externes.

4. Processus de fabrication de PCB multicouche

La carte de circuit imprimé multicouche est une carte de circuit imprimé complexe, qui a une densité de circuits plus élevée et une disposition de circuits plus complexe à partir de plusieurs niveaux de circuits imprimés. Fabrication de circuits imprimés multicouches nécessite le processus suivant:

(1) Préparation des matières premières: Choisissez des substrats appropriés, cuivre en cuivre et produits chimiques pour s'assurer qu'il répond aux exigences de production.

(2) Fabrication interne: Selon les exigences de conception, Appliquer du cuivre sur le matériau de base, et utilisez l'imprimante graphique interne pour imprimer le motif de circuit sur la couche de couverture en cuivre. Puis grave chimiquement pour éliminer l'excès de couverture de cuivre.

(3) Débogage et test: Après la gravure chimique, Il est nécessaire de détecter et de déboguer la carte de ligne intérieure pour s'assurer qu'il n'y a pas de courts circuits et d'ouverture.

(4) Fabrication de couche externe: Appliquer du cuivre sur les deux côtés de la carte de circuit imprimé intérieur, et utilisez l'imprimante graphique externe pour imprimer le motif de circuit sur la couche de couverture en cuivre. Puis grave chimiquement pour éliminer l'excès de couverture de cuivre.

(5) Électroplaste: Après la gravure chimique, La carte de ligne doit être placée pour former une bonne conductivité.

(6) Forage: Utilisez la machine à forage pour percer la carte de ligne pour former une ligne reliant différents niveaux.

(7) Remplir: Utilisez la technologie de remplissage de cuivre imprégné pour remplir le cuivre dans le trou de forage pour former les canaux de circuit.

(8) Réparation: Utilisez des technologies telles que la gravure chimique et le polissage mécanique pour couper et réparer la carte de circuit imprimé pour former la forme et la taille finales.

(9) Revêtement et jet d'encre: Selon les besoins des clients, Le revêtement organique et le jet d'encre sont sur la carte de circuit imprimé pour protéger la carte de circuit imprimé et identifier la fonction de la carte de circulation.

(10) Tests et emballages: Tester et emballer la carte de ligne multicouche fabriquée pour s'assurer qu'elle répond aux exigences des clients et aux normes internationales.

5. Avantages PCB multicouches

La carte de circuit imprimé multicouche est liée par plusieurs panneaux simples de gravure ou doubles à travers les couches. Par rapport aux cartes de circuits imprimées à couches mono-couches et à double couche, Les circuits imprimés multicouches présentent de nombreux avantages, Surtout dans les petits produits électroniques. Partageons les avantages des circuits imprimés multicouches.

(1) La carte de circuit imprimé multicouche a une densité d'assemblage élevée et est de petite taille. À mesure que le volume de produits électroniques devient de plus en plus petit, Il présente également des exigences plus élevées pour la fonction des circuits imprimés PCB, et la demande de circuits imprimés multicouches augmente également.

(2)L'utilisation de PCB multicouche Les panneaux de circuit imprimé sont pratiques, et la longueur de la ligne de pavage est grandement raccourcie. Le câblage entre les composants électroniques est réduit, qui augmente également le taux de transmission du signal de données.

(3)Pour les circuits à haute fréquence, Après être entré au rez-de-chaussée, La ligne de signal a une impédance stable à faible caractéristique au sol. L'impédance caractéristique du circuit de puissance diminue considérablement, Et l'effet d'interception est significatif.

(4)Les produits électroniques avec des fonctions de dissipation de chaleur élevée peuvent être réglés sur la carte de circuit imprimé multicouche pour définir la couche de dissipation thermique du noyau métallique pour faciliter les exigences de fonctions spéciales telles que le blindage et la dissipation thermique.

6. Quelles sont les applications des PCB multicouches?

Électronique grand public
“Produits électroniques grand public” est un terme très large, y compris de nombreux appareils électroniques sous un équipement général directement lié aux utilisateurs ordinaires comme vous. L'électronique grand public comprend: smartphones, montres intelligentes, calculatrices, Télécommande TV, Joueurs de musique mp3, jouets, appareils de cuisine, machines à laver, bouilloires électriques, cigarettes électroniques, Ampoules LED et appareils d'économie d'énergie.

Ordinateurs et appareils
Aujourd'hui, Notre monde dépend fortement des ordinateurs et de l'automatisation. PCB multicouche est généralement utilisé dans les ordinateurs et les produits connexes, comme les cartes mères, cartes graphiques, Eeprom, alimentation électrique, clavier, souris d'ordinateur, ADC, processeur graphique, circuit de traitement d'image, etc..

Grand équipement électronique
Le grand équipement électronique a plus de fonctionnalités, Les exigences des cartes de circuits imprimées sont donc relativement élevées. En général, Les circuits imprimés multicouches sont utilisés, comme le grand équipement médical, produits industriels, produits militaires, etc..

7、Résumer

La production de circuits imprimés multicouches nécessite non seulement des investissements plus élevés dans la technologie et l'équipement, mais aussi des techniciens de production expérimentés. LeadSintec est un fabricant professionnel de traitement des PCB. Nous pouvons fournir aux clients tous les services de PCB. Veuillez laisser un message.