1. Qu'est-ce qu'un PCB multicouche ?
Afin de répondre aux contraintes d'espace et de poids des équipements électroniques modernes, il est nécessaire d'utiliser des PCB multicouches, qui, comme leur nom l'indique, sont constitués de plusieurs couches de matériau laminées ensemble pour former un seul circuit imprimé. Les PCB multicouches sont fabriqués dans des conditions de pression et de température élevées pour permettre aux couches de se lier étroitement les unes aux autres et d'éviter les bulles d'air à l'intérieur de la carte.
Utilisations et avantages des PCB multicouches
Alors que l'électronique moderne devient de plus en plus petite et de plus en plus complexe, les PCB multicouches offrent de nombreux avantages distincts par rapport aux PCB monocouches, en particulier dans les applications suivantes :
Stockage de données, systèmes satellitaires, communications mobiles, transmission de signaux, contrôle industriel, équipements spatiaux, systèmes de détection nucléaire
Les avantages de l'utilisation de PCB multicouches dans ces applications incluent :
1. Les PCB multicouches gèrent plus de circuits que les PCB simple ou double face, à condition que la surface de la carte soit la même. La densité d'assemblage élevée des circuits imprimés multicouches les rend adaptés aux applications à haute capacité et à grande vitesse dans des systèmes complexes. 2.
2. La petite taille et le poids léger des circuits imprimés multicouches les rendent idéaux pour les équipements soumis à des contraintes d'espace et de poids.
3. Les PCB multicouches sont très fiables. 4.
4. Les PCB multicouches sont flexibles et peuvent être utilisés dans des structures de circuit qui nécessitent une flexion.
5. Les PCB multicouches peuvent résister à des températures et des pressions élevées et peuvent être utilisés dans des équipements où les caractéristiques de durabilité du circuit sont importantes.
6. Le routage à impédance contrôlée est facile dans les circuits imprimés multicouches.
7. Les couches d'alimentation et de masse des circuits imprimés multicouches permettent d'obtenir un blindage EMI. 2.
2. Contrainte thermique dans les PCB multicouches
Lors de la fabrication de PCB multicouches, les feuilles semi-durcies et les couches de matériau de base sont empilées. Les conducteurs sont encapsulés dans un matériau en résine et les couches sont collées ensemble avec des adhésifs. Tous les matériaux impliqués dans un PCB multicouche ont des taux de dilatation et de contraction thermiques différents, connus sous le nom de coefficient de dilatation thermique (CTE). la différence de CTE et l'augmentation de température se traduisent par un champ de température et un champ de contraintes thermiques dans le PCB multicouche. Des contraintes thermiques élevées peuvent entraîner une déformation du circuit imprimé et entraîner de graves problèmes de fonctionnement, de fiabilité et de durée de vie du circuit.
3. L'importance de l'analyse des contraintes thermiques des PCB multicouches
L'analyse des contraintes thermiques est une analyse couplée de la température et du champ de contraintes sur un circuit imprimé multicouche qui utilise l'analyse des contraintes thermiques pour analyser les effets des cycles de haute et basse température sur les composants et le fonctionnement du circuit. La disposition physique du PCB multicouche est ensuite modifiée en fonction des résultats de l'analyse des contraintes thermiques, ce qui contribue à réduire les champs de température et de contrainte thermique du PCB multicouche.
L'analyse des contraintes thermiques est utile à plusieurs égards, notamment
1. placer des dispositifs en fonction de la contrainte de température et du cisaillement sur les joints de soudure du PCB multicouche.
2. prédire les risques de délaminage et de micro-fissuration dans les PCB multicouches. 3.
3. prédire si une déformation se produira dans les PCB multicouches.
Lors de la conception de PCB multicouches optimisés, les résultats de l'analyse des contraintes thermiques sont très utiles pour réduire efficacement les températures et les contraintes extrêmes dans les PCB multicouches et également pour améliorer la fiabilité thermique, la robustesse physique de la carte et la durée de vie des PCB multicouches.
