Les PCB multicouches sont des cartes de circuits imprimés fabriquées par lamination trois couches de cuivre ou plus avec des diélectriques isolants entre les couches. Les couches de signal internes et les plans de masse/alimentation dédiés permettent de réaliser des circuits complexes dans un format compact tout en améliorant la stabilité électrique et les performances en matière d'interférences électromagnétiques.

Si votre conception est limitée par la densité de routage, le bruit, les signaux à haute vitesse ou la distribution de puissance, le passage d'une architecture à 2 couches à une architecture multicouche est souvent la solution la plus efficace.

1) Multicouche vs. Double face (Pourquoi les acheteurs optent pour la version supérieure)

2) Ce que permettent les circuits imprimés multicouches dans les conceptions réelles

On choisit les empilements multicouches lorsqu'on a besoin d'un ou plusieurs des résultats suivants :

• Routage haute densité pour les appareils compacts et les composants à pas fin
• Impédance contrôlée pour les voies de signaux à haut débit ou RF
• Distribution d'énergie plus propre utilisation des plans d'alimentation/de masse
• Réduction des interférences électromagnétiques et de la diaphonie par séparation et blindage des couches
• Stabilité mécanique pour les assemblages qui doivent résister aux contraintes thermiques ou vibratoires

3) Principes de base de l'empilement (Comment les couches fonctionnent ensemble)

Une carte multicouche comprend généralement un mélange de :

• Couches externes : Pads de composants + routage du signal principal
• Couches de signal internes : interconnexions longues ou denses
• Plans au sol/de puissance : Chemins de retour stables, bruit réduit, SI/PI améliorés
• Structures optionnelles via : vias traversants, vias borgnes/enterrés ou microvias pour augmenter la densité et raccourcir les trajets de signal

La configuration optimale est déterminée par densité de routage, objectifs d'impédance, risque d'interférences électromagnétiques et contraintes d'assemblage.

4) Quand choisir le multicouche

Les circuits imprimés multicouches sont particulièrement adaptés lorsque :

• Deux couches ne peuvent pas achever le routage sans compromis risqués sur les traces.
• Vous avez besoin interfaces haut débit (et impédance stable)
• Des problèmes d'interférences électromagnétiques ou de mise à la terre apparaissent dans les premiers prototypes.
• Le boîtier est exigu et la taille de la carte doit être réduite.
• L'alimentation électrique est un processus délicat qui nécessite des avions dédiés.
• La fiabilité exige un comportement thermique et mécanique stable

5) Conseils de conception pour améliorer le rendement et les performances électriques

1. Planifiez l'empilement avant le routage final.
   Définissez dès le début l'épaisseur du diélectrique, la distribution du cuivre et l'ordre des plans. Les modifications tardives de la structure sont une cause majeure de boucles de reconception.
2. Utiliser des plans pour contrôler les trajectoires de retour
   Les signaux à haut débit doivent être référencés par rapport à des plans de masse continus afin de réduire le bruit et les rayonnements.
3. Maintenez les réseaux critiques dans des fenêtres de processus stables.
   Évitez de réduire chaque piste à la largeur/l'espacement minimum possible, sauf nécessité absolue ; le rendement chute rapidement en bordure.
4. Gérer via une stratégie pour l'intégration continue et les coûts
   N’utilisez les vias avancés (borgnes/enterrés ou microvias) que lorsqu’ils apportent un réel avantage en termes de densité ou d’intégrité du signal ; sinon, les vias standard permettent de réduire les coûts.
5. Équilibrer le cuivre pour réduire la déformation
   La répartition symétrique du cuivre contribue à prévenir la torsion/le cintrage, améliorant ainsi le rendement d'assemblage.

6) Principaux facteurs de coûts (Ce qui fait rapidement varier le prix)

• Nombre de couches et complexité de l'empilement
• Structures de vias spéciales (vias borgnes/enterrées/microvias vs. vias traversantes standard)
• Exigences en matière de qualité des matériaux (TG élevé, faibles pertes, sans halogène, etc.)
• exigences de contrôle d'impédance
• Poids du cuivre et zones à forte teneur en cuivre
• Complexité du schéma du tableau et utilisation des panneaux
• Choix de la finition de surface et essai de couverture

Une brève analyse DFM permet généralement d'identifier les pilotes qui peuvent être optimisés sans sacrifier les performances.

7) Du prototype à la production de masse

Un programme multicouche fiable suit généralement le schéma suivant :

• Confirmation DFM et d'empilage → Aligner les besoins en densité, impédance, EMI et fiabilité
• Construction du prototype → vérifier l'assemblage et la stabilité électrique
• Exécution pilote → valider le rendement et la répétabilité
• production de masse → livraison stable avec contrôle total du processus

L'alignement précoce sur la conception pour la fabrication (DFM) réduit les risques liés aux coûts et aux délais.

8) Liste de contrôle pour la demande de devis (Envoyez ceci pour obtenir un devis rapide et précis)

Prêt à démarrer votre projet de circuit imprimé multicouche ?

Les circuits imprimés multicouches sont la solution la plus rapide pour augmenter la densité de routage, améliorer l'intégrité du signal et de l'alimentation, et réduire la taille des cartes dans les circuits électroniques complexes. Envoyez-nous vos Exigences Gerber + empilement cible + impédance Pour une analyse DFM et un devis rapides, un accord précoce sur l'architecture et la stratégie de vias est la voie la plus courte vers des prototypes stables et une production en série sans accroc.