Les cartes de circuits imprimés (PCB) sont vitales pour l’électronique. Les cartes de circuits imprimés peuvent être divisées en cartes monocouches et cartes multicouches Au fur et à mesure que les conceptions évoluent, les PCB multicouches vs PCB monocouche représentent un compromis clé entre fonctionnalité et simplicité. Connaître leurs différences de fonctionnalité et de performance peut vous aider à sélectionner le PCB le plus adapté à votre produit.
Définitions et caractéristiques du PCB monocouche
Un circuit imprimé monocouche a une couche de traces de cuivre sur un substrat non conducteur définissant les interconnexions. Les propriétés comprennent :
- Conception de PCB simple et relativement bon marché
- Densité de composants et complexité de circuit relativement faibles
- Régulation thermique difficile sans diffusion de chaleur de la couche interne
- Une couche de sol continue est nécessaire, sinon des interférences électromagnétiques sont susceptibles de se produire
Avec une seule couche conductrice, la fonctionnalité de commerce de PCB monocouche pour une facilité de conception et de faibles coûts.
Définitions et caractéristiques des PCB multicouches
Un circuit imprimé multicouche empile deux couches de circuit ou plus entrelacées avec des substrats diélectriques. Cette architecture 3D tisse des traces verticalement à travers les couches. Les caractéristiques notables sont :
- Facilite les conceptions de circuits complexes et très denses
- Les plans de masse continus protègent contre les interférences EM
- Les couches intérieures dispersent la chaleur pour la gestion thermique
- La fabrication est plus difficile avec des coûts plus élevés
- Permet un routage à grande vitesse raccourci et optimisé
Avec l’augmentation de l’espace disponible, les PCB multicouches débloquent des fonctionnalités supérieures à celles des PCB monocouches, ce qui justifie des dépenses de fabrication plus importantes.
Comment les décisions relatives aux matériaux changent-elles entre les PCB multicouches et les PCB monocouches ?
Les PCB monocouches utilisent généralement un FR4 rentable. Les PCB multicouches avancés utilisent des diélectriques flexibles exotiques pour la flexion ou des intérieurs à faible perte pour les fréquences.
Les circuits imprimés monocouches et multicouches tirent parti des percées matérielles pour redéfinir les limites de performance dans toutes les applications.
Quel processus de conception varie entre les PCB multicouches et les PCB monocouches ?
Les circuits imprimés monocouches permettent une traduction directe des schémas à la mise en page. La conception de circuits imprimés multicouches nécessite une planification approfondie pour un empilement optimal des couches, une connectivité verticale, des impédances contrôlées et une propagation de la chaleur. L’analyse à grande vitesse nécessite également des simulations EM.
En contrepartie d’une complexité considérablement accrue, la flexibilité de conception des PCB multicouches débloque des fonctionnalités impossibles avec les PCB monocouches.
Qu’en est-il de la comparaison des coûts de fabrication entre les PCB multicouches et les PCB monocouches ?
Le coût de fabrication des cartes monocouches est relativement faible et les amateurs de circuits imprimés peuvent les fabriquer eux-mêmes. Les PCB multicouches nécessitent un équipement de laminage complexe et sophistiqué pour aligner les couches et percer les interconnexions, nécessitant souvent des fabricants spécialisés, ce qui entraîne également des coûts plus élevés et leurs procédures de test et de qualification entraînent également une augmentation des coûts.
Les caractéristiques de performance environnementale diffèrent-elles entre les PCB multicouches et les PCB monocouches ?
Avec des dissipateurs thermiques adéquats, les PCB monocouches fonctionnent suffisamment pour l’électronique commerciale modérée sans exigences extrêmes. Les PCB multicouches compacts exploitent un blindage supérieur pour des applications telles que les téléphones nécessitant une immunité aux interférences électromagnétiques. Les PCB multicouches gèrent également mieux les hautes fréquences et les débits de données en acheminant les signaux verticalement à travers les couches.
Quelles zones conviennent à chaque variété de PCB dans la décision PCB multicouche ou PCB monocouche ?
Pour l’électronique simple tolérant les grandes tailles avec une complexité minimale, les PCB monocouche conservent leur attrait grâce à leur facilité de conception et à leurs faibles coûts. Les PCB multicouches excellent lorsqu’une fonctionnalité élevée par volume est vitale, comme dans les systèmes informatiques denses ou l’électronique portable.
Les innovations peuvent-elles changer les paradigmes standard des PCB multicouches par rapport aux PCB monocouches ?
Les progrès technologiques étendent les capacités des PCB au fil du temps. Par exemple, les microvias empilés permettent de condenser davantage les PCB multicouches. Les substrats PCB monocouches améliorés supportent des températures plus élevées. Cependant, les équilibres entre le minimalisme et le sophistiqué entre le minimalisme et le sophistiqué se poursuivent d’une génération à l’autre.
La compréhension des principales variations en termes de capacités, de complexité et de performances permet de sélectionner correctement les PCB multicouches par rapport aux PCB monocouches à mesure que les normes progressent.
