Cartes de circuits imprimés à 32 couches, avec leurs puissantes capacités d'intégration de circuits, sont largement utilisés dans des domaines tels que les-serveurs haut de gamme, les équipements électroniques aérospatiaux et les stations de base de communication complexes qui nécessitent des performances électroniques extrêmement exigeantes. Et son épaisseur, en tant que paramètre physique clé, affecte non seulement les performances mécaniques et électriques du circuit imprimé lui-même, mais a également un impact profond sur la conception structurelle globale et la planification de la dissipation thermique de l'équipement.
1, L'influence des matériaux constitutifs de base sur l'épaisseur
(1) Le rôle des matériaux de substrat
Le substrat d'un circuit imprimé, en tant que base sur laquelle repose le câblage du circuit et les composants électroniques, joue un rôle important dans la composition de l'épaisseur. Les matériaux de substrat courants comprennent les stratifiés en tissu de verre époxy, les substrats en céramique et les substrats en matériaux à haute vitesse-qui ont émergé ces dernières années. En prenant comme exemple le substrat FR-4 largement utilisé, il a une certaine spécification d'épaisseur, avec une plage d'épaisseur commune comprise entre 0,2 mm et 3,2 mm. Dans un circuit imprimé à 32 couches, l'utilisation d'un substrat FR-4 plus épais comme support central augmentera sans aucun doute l'épaisseur globale. Les substrats céramiques, en raison de leurs excellentes performances électriques et de leur conductivité thermique élevée, sont couramment utilisés dans les circuits nécessitant des performances extrêmement élevées. Cependant, leur densité et leur épaisseur relativement élevées peuvent également augmenter l’épaisseur du circuit imprimé.
(2) L'influence de l'épaisseur de la feuille de cuivre
La feuille de cuivre, en tant que composant clé pour obtenir la conductivité des circuits imprimés, a également un impact significatif sur l'épaisseur totale d'un circuit imprimé à 32 couches en raison de son épaisseur. De manière générale, l'épaisseur de la feuille de cuivre est divisée en spécifications communes telles que 1 once (35 μm), 2 onces (70 μm) et 3 onces (105 μm). Dans un circuit imprimé à 32 couches, si certaines couches doivent transporter des courants importants, comme la couche de puissance, des feuilles de cuivre plus épaisses, telles que des feuilles de cuivre de 2 oz ou 3 oz, peuvent être utilisées pour garantir une bonne conductivité et une résistance plus faible. L'augmentation de l'épaisseur de chaque couche de feuille de cuivre chevauchera dans une certaine mesure l'épaisseur globale du circuit imprimé.
2, matériaux isolants intercalaires et facteurs de conception structurelle
(1) L'importance de l'épaisseur de la couche d'isolation
Dans un circuit imprimé à 32 couches, des matériaux isolants doivent être utilisés pour isoler les couches afin d'éviter les courts-circuits. Les matériaux isolants couramment utilisés comprennent des feuilles semi-durcies, etc., d'une épaisseur généralement comprise entre 0,05 mm et 0,2 mm. En raison du grand nombre de structures intercouches dans le circuit imprimé à 32 couches, de légères différences dans l'épaisseur de chaque couche de matériau isolant auront un impact significatif sur l'épaisseur globale après avoir accumulé 31 intervalles d'isolation intercouche. Si des matériaux isolants plus épais sont utilisés pour améliorer les performances d'isolation et d'isolation intercouches dans le but d'obtenir des performances électriques plus élevées, l'épaisseur du circuit imprimé augmentera inévitablement en conséquence.
(2) L'impact de la conception des structures empilées
La conception de la structure empilée du circuit imprimé est également un facteur clé pour déterminer son épaisseur. La disposition des différentes couches fonctionnelles du circuit, telles que la couche de signal, la couche de puissance, la couche de masse, etc., dans la séquence d'empilement affectera l'épaisseur globale. Par exemple, afin de réduire les interférences du signal, il peut être nécessaire d'alterner la couche de signal avec la couche de puissance et la couche de masse. Cette structure empilée complexe peut nécessiter plus d'espace pour son agencement, augmentant ainsi l'épaisseur du circuit imprimé. De plus, certaines exigences de conception particulières, telles que la configuration de trous enterrés, de trous borgnes et d'autres structures de via dans des couches spécifiques pour connecter des circuits dans différentes couches, peuvent également affecter l'épaisseur de la carte de circuit imprimé à travers le traitement et la disposition de ces vias. Si la conception du via est plus complexe et nécessite plus d'espace pour garantir la fiabilité et les performances électriques du via, l'épaisseur du circuit imprimé augmentera également en conséquence.
3, plages d'épaisseur communes pour les circuits imprimés à 32 couches
Compte tenu de divers facteurs d'influence, l'épaisseur d'un circuit imprimé à 32 couches se situe généralement dans une plage relativement large. Dans le cadre de processus de conception et de fabrication conventionnels typiques, l'épaisseur d'un circuit imprimé à 32 couches est d'environ 3,0 mm à 6,0 mm. Cependant, il convient de noter qu'il ne s'agit que d'une plage courante et que l'épaisseur réelle peut varier en fonction des différents scénarios d'application et des exigences de conception.
Dans le domaine des serveurs haut de gamme, en raison des exigences extrêmement élevées en matière de stabilité mécanique et de performances de dissipation thermique des cartes de circuits imprimés, des matériaux de substrat plus épais et des feuilles de cuivre peuvent être utilisés, et l'accent peut être mis davantage sur la fiabilité de l'isolation intercouche et de la conception structurelle, ce qui peut entraîner une épaisseur de carte de circuit imprimé allant vers 6,0 mm, voire plus. Dans certains équipements électroniques aérospatiaux soumis à des limitations strictes en termes de taille d'espace, les ingénieurs optimiseront la structure d'empilage, sélectionneront des substrats légers et des matériaux d'isolation, et contrôleront autant que possible l'épaisseur du circuit imprimé à 32 couches à environ 3,0 mm tout en répondant aux exigences de performances électriques, afin de réduire le poids de l'équipement et d'améliorer l'utilisation de l'espace.