Les cartes de circuits imprimés (PCB) servent de support pour le montage des composants électroniques et assurent les connexions électriques entre eux. Du point de vue structurel, les PCB sont classés en cartes simple face, double face et multicouches.
Circuit imprimé simple face
Un circuit imprimé simple face est le type le plus basique : les composants sont concentrés sur une face tandis que les pistes conductrices sont concentrées sur l’autre. Comme les pistes n’apparaissent que sur une seule face, ce circuit imprimé est qualifié de simple face. En raison de contraintes de conception strictes (les pistes ne peuvent pas se croiser et doivent suivre des chemins distincts sur une seule face), les circuits imprimés simple face sont principalement utilisés dans les circuits anciens.
La fabrication des circuits imprimés simple face repose principalement sur la sérigraphie, qui consiste à appliquer une résine photosensible sur la surface du cuivre. Après gravure, un masque de soudure est imprimé pour marquer les composants, puis un poinçonnage est réalisé pour créer les vias et les contours des composants. Par ailleurs, la photolithographie, utilisant une résine photosensible, est parfois employée pour certaines productions en petites séries et à forte diversité.
Les circuits imprimés double face comportent un plaquage cuivre sur les deux faces (supérieure et inférieure). Les deux faces permettent le routage et le soudage, séparées par une couche isolante. Ce type de circuit imprimé est très répandu. La possibilité de réaliser le routage des pistes sur les deux faces simplifie considérablement le processus, ce qui explique sa large adoption.
Les deux faces d'une carte double face comportent des pistes, mais pour utiliser les pistes des deux faces, des connexions électriques appropriées entre elles sont essentielles.
Ces “ ponts ” entre les circuits sont appelés vias. Les vias sont de petits trous percés dans le circuit imprimé, remplis ou métallisés, permettant la connexion entre les pistes situées sur les faces opposées. Les circuits imprimés double face offrant une surface deux fois supérieure à celle des circuits imprimés simple face, ils s'affranchissent des contraintes de routage de ces derniers (en permettant aux pistes de traverser les vias), ce qui les rend plus adaptés aux circuits complexes.
PCB multicouche
Les cartes multicouches (PCB) sont des circuits imprimés multicouches utilisés dans les produits électriques. Elles intègrent plusieurs circuits imprimés simple ou double face. Une carte de circuit imprimé formée de couches alternées (par exemple, un circuit double face en couche interne et deux circuits simple face en couches externes, ou deux circuits double face en couches internes et deux circuits simple face en couches externes) est constituée de couches positionnées à l'aide d'un système de positionnement et de matériaux adhésifs isolants. Les pistes conductrices sont interconnectées selon les spécifications de conception. On obtient ainsi une carte de circuit imprimé à quatre ou six couches. Ces cartes sont également appelées cartes multicouches. Les cartes multicouches courantes comportent généralement quatre ou six couches, tandis que les cartes multicouches complexes peuvent en compter plusieurs dizaines.
La principale différence entre les circuits imprimés multicouches et les circuits imprimés simple ou double face réside dans l'ajout de plans d'alimentation internes (conservant les couches d'alimentation internes) et de plans de masse. Les réseaux d'alimentation et de masse sont principalement routés sur les plans d'alimentation. Cependant, sur les circuits imprimés multicouches, le routage s'effectue principalement sur les couches supérieure et inférieure, les couches intermédiaires servant de chemins complémentaires. Par conséquent, la conception des circuits imprimés multicouches suit des méthodes similaires à celles des circuits imprimés double face. L'enjeu principal est d'optimiser le routage des couches d'alimentation internes afin d'obtenir une disposition des circuits plus rationnelle et une meilleure compatibilité électromagnétique.
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