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PCB à 2 couches

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PCB 2 couches : le guide FAQ ultime

PCB à 2 couches-Le-Guide-FAQ-Ultime

Avant d'investir dans un nouveau circuit imprimé à 2 couches, vous devriez lire ce guide.

Il contient toutes les informations que vous recherchez sur cartes de circuits imprimés multicouches.

Donc, si vous voulez être un expert, continuez à lire.

Qu'est-ce qu'un PCB 2 couches ?

Un PCB à 2 couches est une carte de circuit imprimé avec deux couches de pistes conductrices en cuivre.

Ces couches sont appelées couches supérieure et inférieure.

Il est également connu sous le nom de PCB double face et permet une densité de composants plus élevée que le PCB simple face.

Vous trouverez les PCB à 2 couches utilisés dans diverses applications de circuits électroniques dans l'industrie électronique.

Les circuits imprimés à 2 couches peuvent être utilisés pour des circuits simples ainsi que pour des formations de circuits sophistiquées.

Certains circuits courants utilisant 2 couches cartes de circuits imprimés comprennent des circuits pour les applications automobiles, des dispositifs cellulaires et des équipements de test, de surveillance et d'instrumentation.

PCB de couche 2

PCB de couche 2

Comment est construit un circuit imprimé à 2 couches ?

Vous trouvez un circuit imprimé à 2 couches fabriqué à partir du processus de stratification où deux feuilles de cuivre sont utilisées pour prendre en sandwich un substrat.

Fibre de verre est couramment utilisé comme substrat pour la construction de cartes de circuits imprimés.

Comment les composants sont-ils connectés à un circuit imprimé à 2 couches ?

Vous trouverez deux méthodes généralement utilisées pour connecter des composants au circuit imprimé à 2 couches, à savoir le montage traversant et le montage en surface.

Dans la connexion traversante, les composants ont des fils qui sont insérés dans des trous percés pour les fixer à la carte.

Composants montés en surface sont soudés à la surface de la carte.

Le montage en saillie présente les avantages suivants :

  • SMT permet la disposition compacte des composants permettant des cartes plus petites pouvant être utilisées dans des dispositifs miniatures.
  • Vous constatez que SMT ne nécessite aucun trou, ce qui réduit les coûts de forage.
  • Le processus de fixation des composants dans le montage en surface est plus rapide que celui du montage traversant.
  • Les cartes à 2 couches avec SMT sont très compactes, ce qui permet des performances plus rapides.
  • Vous trouvez que les composants montés en surface peuvent être logés à la fois sur les couches supérieure et inférieure, ce qui permet une densité accrue.
  • Le SMT réduit l'induction en éliminant les effets néfastes des interférences radiofréquence.

Cependant, vous trouvez que le SMT est limité des manières suivantes :

  • L'ajustement serré des composants montés en surface répare un processus difficile. De plus, la soudure fournit un joint permanent qui décourage les remplacements.
  • Le processus de cyclage thermique utilisé dans le processus de soudage peut endommager les connexions.
  • SMT ne peut pas être utilisé pour les composants avec de grandes dissipations de chaleur car ils briseraient le joint de soudure par fusion.
  • Vous constatez que les composants montés en surface sont sensibles aux manipulations brutales et aux contraintes physiques.

D'autre part, vous trouvez les avantages suivants attachés à montage traversant:

  • Le montage traversant est fiable car il fournit une connexion de carte plus ferme pour les composants.
  • Vous constatez que les composants montés dans des trous traversants peuvent supporter des conditions de contraintes importantes sans risquer de rompre la connexion de la carte.

Cependant, les revers liés au montage traversant incluent :

  • Les trous requis pour le montage traversant sont percés, ce qui augmente le coût et le temps global de la carte.
  • Le routage est limité dans une configuration de carte à trou traversant, en particulier lorsqu'il y a plusieurs couches.
  • Le temps nécessaire pour placer les composants sur la carte à l'aide d'un montage traversant est plus long que SMT.
  • Les techniques de soudage pour le montage traversant nécessitent des opérations des deux côtés et ne peuvent pas prendre en charge la répétabilité.

Une carte peut-elle être composée de 2 couches avec des composants sur un seul côté ?

Oui il peut.

Une carte peut être constituée de 2 couches avec des composants sur un seul côté de la carte si des pistes conductrices se trouvent de l'autre côté.

Ce n'est pas la présence de composants des deux côtés de la carte qui fait d'une carte de circuit imprimé un PCB à 2 couches.

C'est plutôt la présence de traces conductrices dérivées d'une couche de feuille de cuivre.

Les matrices sont-elles utilisées dans la fabrication de PCB à 2 couches ?

Oui, ils sont.

Les matrices sont utiles dans la fabrication de commandes à grande échelle de circuits imprimés à 2 couches permettant l'automatisation et la répétabilité.

Il existe deux alternatives courantes pour les tableaux qui peuvent être utilisés séparément ou combinés : le scoring et le routage par tabulation.

Une combinaison de tableaux sert des conceptions complexes avec des marges indéfinies.

La notation sous forme de tableau est utilisée pour les conceptions de panneaux à 2 couches avec des bords uniformes.

Cette technique se caractérise par un gaspillage de matériau réduit et donc des économies de matériau en termes de coût.

Les couches de panneaux sont empilées en paquets pour être marquées.

Vous constatez que les économies de matière sont plus prononcées sur les grosses productions.

Le routage des onglets s'applique aux conceptions de cartes à 2 couches avec des formes non normalisées.

De plus, vous utilisez le tableau de routage des onglets lorsque les composants doivent être positionnés le long de la périphérie de la carte.

Dans ce réseau, une allocation de moins d'un quart de pouce est prévue entre les planches.

Le routage des onglets est pris en charge par l'utilisation de rails pour faciliter l'assemblage.

Quel matériau est utilisé pour la base d'un circuit imprimé à 2 couches ?

Le matériau non conducteur est utilisé pour la base de PCB à 2 couches.

C'est ce qu'on appelle un substrat et est généralement fabriqué à partir de fibre de verre renforcée de résine époxy.

Vous pouvez modifier le matériau du substrat pour rendre votre planche flexible ou rigide.

Circuit imprimé 2 couches

Circuit imprimé 2 couches

Un masque de soudure est-il utilisé pour le circuit imprimé à 2 couches ?

Oui.

Un masque de soudure offre une protection contre l'oxydation du chemin de cuivre des deux couches pendant le processus de soudure.

De plus, étant donné que la soudure est conductrice, lorsqu'elle est autorisée à interagir avec les traces de cuivre, elle peut créer des chemins indésirables pour la conductivité électrique.

Certains des matériaux utilisés dans la fabrication des masques de soudure comprennent le liquide époxy qui est le moins cher et appliqué par sérigraphie.

L'encre liquide photo-imaginable est appliquée par sérigraphie ou pulvérisation.

Le masque de soudure photo-imageable à film sec qui est appliqué via un processus de laminage sous vide.

Comment souder des PCB à 2 couches

Contrairement à une carte simple face où le processus de soudure peut être moins compliqué, la soudure de deux couches d'un PCB pose une grande difficulté.

Cela est particulièrement vrai lorsqu'il est effectué manuellement.

Cependant, vous pouvez grandement simplifier le processus de soudure d'un PCB à 2 couches en :

  • Utilisation d'un engin pick and place
  • Utilisation d'une fraiseuse à commande numérique par ordinateur

La soudure implique l'utilisation de flux et de pâte à souder.

Le flux de soudure sert à purifier les composants en les débarrassant des particules indésirables telles que la rouille.

De plus, il réduit le risque de réapparition de la rouille en bloquant l'air pendant le processus de soudure tout en améliorant l'égouttement de la soudure.

La pâte à souder est utilisée pour fixer les composants à la carte.

Quels sont les avantages du PCB 2 couches ?

Vous trouvez le PCB à 2 couches avec les caractéristiques attrayantes suivantes qui le rendent préféré pour de nombreuses conceptions de PCB :

  • Vous pouvez obtenir une densité de composants plus élevée avec le PCB à 2 couches
  • Un PCB à 2 couches permet aux pistes de cuivre d'être acheminées plus près qu'un PCB simple face.
  • Le circuit imprimé à 2 couches peut trouver une utilisation simplifiée et variée dans différentes demandes de circuit.
  • Comparé à d'autres cartes de circuits imprimés multicouches, le PCB à 2 couches est moins cher.
  • Vous trouvez que le PCB à 2 couches offre plus de densité de circuit par rapport à la carte simple face.
  • Avec un PCB à 2 couches, vous pouvez créer des cartes plus petites avec un nombre élevé de composants qu'une carte simple face.
  • La configuration d'une carte à 2 couches permet de multiples utilisations telles que l'utilisation de la couche inférieure comme coulée de cuivre ou plan de masse.
  • Vous pouvez également utiliser un circuit imprimé à 2 couches comme source de courant dans un système électrique.
  • Il y a une meilleure gestion des composants avec un PCB à 2 couches car les composants peuvent être organisés sur les deux surfaces. Vous pouvez avoir des composants traversants sur la couche supérieure et des composants montés en surface sur la couche inférieure.
  • Un circuit imprimé à 2 couches peut être utilisé pour prendre en charge la mise à la terre et la tension du collecteur commun via la couche inférieure. L'utilisation de cette approche permet à la taille du conseil de rester inchangée.

Les vias sont-ils utilisés dans les circuits imprimés à 2 couches ?

Routes ont des trous percés qui sont plaqués avec un matériau conducteur pour permettre le transfert électrique entre plusieurs couches.

Il existe trois types de vias : les vias borgnes, les vias traversants et les vias enterrés.

Les vias aveugles et enterrés sont associés à des couches internes qui manquent à un PCB à 2 couches.

En tant que tels, seuls les vias traversants sont utilisés dans les PCB à 2 couches.

Les vias traversants offrent une connexion électrique entre les couches supérieure et inférieure.

Quels poids de cuivre sont utilisés pour le circuit imprimé à 2 couches ?

Le poids du cuivre dans un PCB est fourni en onces (oz) et pris sur une étendue d'un pied carré.

Le poids du cuivre aide à déterminer l'épaisseur de la trace conductrice.

En outre, le PCB à 2 couches utilise généralement des poids de cuivre d'une demi-once, d'une seule once ou de 2 onces pour ses couches.

Vous trouverez une PCB de cuivre de 1 onces dans une formation à deux couches avec chaque couche s'élevant à une demi-once.

PCB de cuivre de 1 onces

Circuit imprimé en cuivre de 1 oz

De même, un PCB de cuivre de 2 onces aura deux couches d'une seule once de cuivre chacune.

Circuit imprimé en cuivre de 2 oz

Circuit imprimé en cuivre de 2 oz

Un circuit imprimé en cuivre de 4 onces peut-il être fabriqué dans une formation de circuit imprimé à 2 couches ?

Oui.

PCB de cuivre de 4 onces peut être réalisé dans une configuration PCB à 2 couches.

PCB de cuivre de 4 onces

Circuit imprimé en cuivre de 4 oz

Vous trouvez cela possible grâce à l'utilisation de couches de cuivre de 2 oz chacune.

La construction est telle qu'un noyau du substrat est fabriqué et laminé avec deux films de cuivre d'un poids de 2 oz.

Quels trous sont percés sur un circuit imprimé à 2 couches ?

Il existe deux types de trous percés sur un circuit imprimé à 2 couches.

Vous trouvez des trous plaqués et des trous non plaqués.

Des trous plaqués sont pratiqués près des bords du panneau.

Ils sont doublés d'un matériau conducteur tel que le cuivre pour permettre le transfert thermique et électrique.

Les trous non plaqués sont des trous à paroi lisse sans capacité conductrice.

Ces trous sont généralement espacés d'au moins un demi-millimètre avec des diamètres de trou de 0.5 mm.

Pour faire les trous, une machine CNC avec un foret est utilisée.

L'ensemble de l'arrangement et du modèle dépend de la conception du PCB.

Le placage du trou s'étend à l'extérieur du trou pour former une base plate aux points d'entrée et de sortie.

Comment les traces sur les PCB à 2 couches sont-elles déterminées ?

Les pistes sur les PCB à 2 couches sont utilisées comme chemin conducteur pour le transfert de charge électrique.

Les paramètres de trace conductrice de largeur de trace et d'espacement de trace sont déterminés par le poids de cuivre de la couche.

De plus, vous trouvez les exigences actuelles et la densité des composants utiles pour établir les paramètres de trace.

Qu'est-ce que le contrôle d'impédance concernant un circuit imprimé à 2 couches ?

L'impédance fait référence à la valeur collective de la réactance, de la résistance et de la conductance présentées par un circuit dans un circuit imprimé à 2 couches.

Le contrôle d'impédance vise à minimiser les effets de l'impédance pendant le fonctionnement de la carte.

De plus, l'impédance est affectée par la longueur du trajet conducteur et les propriétés diélectriques du noyau.

En outre, les valeurs d'impédance affectent le fonctionnement des circuits imprimés à 2 couches utilisés dans les applications haute puissance et haute vitesse.

Les effets d'impédance se manifestent par une augmentation de la déviation et de la distorsion du signal.

Si elle n'est pas contrôlée, l'impédance peut compromettre la transmission des radiofréquences.

Le contrôle d'impédance minimise la déviation du signal tout en atténuant la distorsion du signal en tenant compte des valeurs d'impédance au stade de la conception.

Vous pouvez identifier des matériaux avec des propriétés moins vulnérables à l'empiètement d'impédance.

De plus, la disposition des couches doit être prise en compte car les risques d'impédance augmentent avec l'augmentation du nombre de couches.

Quelles méthodes de routage peuvent être utilisées pour le PCB à 2 couches ?

Le routage fournit l'ajout de fils sur un circuit imprimé pour une connexion correcte des composants.

Le routage individuel de la carte peut être effectué pour des projets à une seule carte.

Pour plusieurs planches, la palettisation et le routage en V peuvent être effectués.

Ces cartes sont disposées en réseau et plus courantes pour un processus d'assemblage automatisé.

Comment la sérigraphie est-elle appliquée sur le circuit imprimé à 2 couches ?

La sérigraphie est une feuille informative placée sur le masque de soudure.

Il fournit des informations relatives à la carte et aux composants utilisés, grâce à l'utilisation de caractéristiques et de symboles.

Certaines des informations comprennent des points de test, des numéros de pièces, des informations sur le fabricant et des identifiants pour les composants.

Vous trouverez deux méthodes courantes d'application de sérigraphie sur un PCB à 2 couches.

La sérigraphie peut être appliquée par sérigraphie où les informations souhaitées sont imprimées sur un pochoir.

Une imprimante à jet d'encre peut également être utilisée pour imprimer une sérigraphie via des informations numérisées.

Pourquoi les tolérances sont-elles importantes dans les PCB à 2 couches ?

Circuit imprimé 2 couches

Circuit imprimé 2 couches

La tolérance est une tolérance pour les dimensions liées au circuit imprimé à 2 couches, telles que les tailles de trou et de pastille.

La tolérance est utile car elle offre une flexibilité dans votre conception tout en adhérant à l'éthique de la conception pour la fabricabilité.

Quelle finition de surface est utilisée pour le circuit imprimé à 2 couches ?

Il existe plusieurs finitions disponibles pour le PCB à 2 couches.

Certaines finitions courantes incluent :

  • L'argent en immersion, qui offre une surface lisse tout en offrant une bonne soudabilité. Cependant, vous trouvez cette finition limitée en termes de capacité à gérer les facteurs environnementaux tels que la température et l'humidité.
  • Niveau de soudure à air chaud qui a une durée de conservation plus longue et un joint de soudure solide. Une finition lisse est difficile à obtenir avec ce type de finition et donc moins favorable pour une utilisation avec des exigences de finition fine.
  • Le nickel autocatalytique/or d'immersion est préféré pour sa surface lisse, son joint solide lors de la soudure et sa résistance aux facteurs environnementaux tels que la température et l'humidité. ENIG est également très flexible pour trouver une utilisation dans différentes conceptions.

Que sont les doigts d'or sur un circuit imprimé à 2 couches ?

PCB doigt d'or

PCB doigt d'or

Doigts d'or sont utilisés pour désigner les terminaisons de bord de connecteur utilisées pour l'insertion d'un circuit imprimé à 2 couches.

Les doigts en or sont fabriqués à partir d'or trempé pour offrir une finition lisse avec une grande résistance à l'usure, même en cas d'utilisation récurrente.

Les doigts en or peuvent être utilisés avec d'autres types de finitions de surface améliorant la soudabilité et la protection contre l'usure.

Quelle méthode de test de qualité est utilisée pour le PCB à 2 couches ?

Le test d'un circuit imprimé à 2 couches permet d'établir la conformité du circuit imprimé à 2 couches aux besoins de conception.

Il évalue également sa fiabilité à travers la formation à deux couches.

Un test électrique peut être effectué sur le circuit imprimé à 2 couches sans composants et lorsqu'il est peuplé.

Vous trouvez le test électrique utile pour établir des courts-circuits et des ouvertures sur la couche supérieure et inférieure du PCB.

Avec ce test, une sonde volante est utilisée pour identifier les points d'isolation électrique et les connexions indésirables.

Les défauts sont corrigés et testés à nouveau avant que l'assemblage des composants ne soit effectué sur la carte.

L'identification des défauts avant l'assemblage minimise les défaillances de la carte.

S'il est ignoré, le coût de traitement d'une erreur, en particulier après avoir rempli le tableau, peut être élevé.

Un circuit imprimé à 2 couches peut également être testé lorsque des composants ont été attachés pour déceler les défauts liés au processus d'assemblage.

Avec ce test, vous pouvez déterminer les défaillances fonctionnelles de la carte et celles des composants connectés.

Quelles sont les normes de qualité pour un PCB à 2 couches ?

Voici quelques-unes des normes fournies pour les PCB à 2 couches :

· BS-123200-003

Cette norme prévoit l'évaluation de la qualité d'un circuit imprimé rigide à 2 couches avec des trous métallisés.

· BS-EN-61249-2-2

Dans cette norme, les matériaux pour un circuit imprimé à 2 couches et ses structures d'interconnexion sont fournis.

· BS-CECC-23100-801

La norme est un système harmonisé d'évaluation de la qualité des composants électroniques utilisés sur les circuits imprimés à 2 couches avec des trous non plaqués.

· BS-6221-4

La norme prévoit une méthodologie de spécification pour les circuits imprimés à 2 couches avec des trous non plaqués.

· BS-CEI-61189-5-3

Cette norme fournit une procédure de test généralisée pour le matériel électrique et les interconnexions utilisées sur un circuit imprimé à 2 couches.

Il fournit également des directives pour l'utilisation de la pâte à souder sur le PCB.

· DD-CEI/PAS-62326-7-1

Cette norme est spécifique aux performances des circuits imprimés à une ou deux couches.

Comme vous pouvez le constater, de nombreux facteurs doivent être pris en compte lors de l'achat d'un PCB à 2 couches.

Pour les conceptions standard et personnalisées de circuits imprimés à 2 couches, Venture est toujours là pour vous aider.