En tant que composant essentiel des appareils électroniques, les cartes de circuits imprimés évoluent constamment vers une intégration plus élevée et des performances plus élevées. LeCircuit imprimé 24 couches, en tant qu'« acteur haut de gamme » dans la famille des circuits imprimés, est devenu une force clé du progrès technologique moderne grâce à sa structure complexe et exquise.
Analyse structurelle d'un circuit imprimé à 24 couches
Un circuit imprimé à 24 couches n'est pas simplement une pile multi-couche, et sa structure interne contient un haut degré de science et de précision. À partir de la division fonctionnelle des couches, elles peuvent être grossièrement divisées en couche de puissance, couche de terre et couche de signal. La couche d'alimentation est chargée de fournir de manière stable l'énergie aux divers composants du circuit imprimé, tout comme le système circulatoire humain, garantissant que chaque « organe » reçoive un approvisionnement en énergie suffisant. La couche de mise à la terre est comme une « protection de sécurité » pour les appareils électroniques, introduisant des charges excédentaires du circuit dans le sol pour assurer le fonctionnement stable de l'équipement et empêcher les interférences électriques et l'accumulation d'électricité statique. La couche de signaux, comme les autoroutes de l'information, entreprend les tâches de transmission de divers signaux tels que des données et des instructions, garantissant une communication et une coopération efficaces et précises entre les différentes parties de l'équipement.
La répartition raisonnable des couches de puissance et de terre est cruciale dans ces 24 couches. Habituellement, ils sont disposés en alternance pour former une relation de couplage étroite, afin de réduire le bruit de puissance et les interférences de signal. Par exemple, la distance entre les couches de puissance et de terre adjacentes est extrêmement proche, ce qui peut réduire efficacement l'impédance du plan de puissance, améliorer l'efficacité de la transmission de puissance et renforcer l'effet de blindage sur la couche de signal, réduisant ainsi la diaphonie entre les signaux. La couche de signal est répartie dans différentes positions en fonction des caractéristiques et des exigences de transmission du signal. Les signaux à grande vitesse sont généralement disposés dans la couche interne, loin de la source d'interférence, et des conceptions de câblage spéciales telles que le câblage à paire différentielle sont utilisées pour améliorer la stabilité et la capacité anti--interférence de la transmission du signal.
Difficultés techniques dans la fabrication de circuits imprimés à 24 couches
La fabrication de circuits imprimés à 24 couches s'apparente à une « bataille technologique » précise, confrontée à de nombreux défis techniques. Premièrement, dans le processus de laminage, il est nécessaire de presser avec précision 24 couches de plaques minces de différents matériaux ensemble pour assurer un ajustement serré entre chaque couche, sans défauts tels que des bulles ou un délaminage. Cela impose des exigences extrêmement élevées en matière de précision du contrôle de la pression, d'uniformité de la température et de contrôle du temps de l'équipement de laminage. Même de petits écarts peuvent conduire à des performances électriques instables du circuit imprimé lors d'une utilisation ultérieure.
La technologie de forage constitue également un défi majeur. Un circuit imprimé à 24 couches nécessite de percer un grand nombre de vias de haute-précision pour réaliser des connexions électriques entre les différentes couches. Le diamètre de ces trous traversants est généralement très petit, entre 0,1 et 0,3 millimètres, et il est nécessaire de garantir des parois de trou lisses et une verticalité élevée pour éviter les déviations de forage, les bavures et autres situations. Un problème avec la qualité du via peut entraîner des défauts graves tels qu'une interruption de la transmission du signal ou un court-circuit.
De plus, le tracé et la conception du circuit sont encore plus complexes et ardu. Dans l'espace limité du circuit imprimé, il est nécessaire de planifier raisonnablement un grand nombre de lignes de signaux, de lignes électriques et de lignes de mise à la terre, qui non seulement répondent aux exigences de performances électriques, mais tiennent également compte de facteurs tels que la dissipation thermique et la fabricabilité. Les ingénieurs de conception doivent utiliser un logiciel avancé d'automatisation de la conception électronique pour des simulations et des optimisations répétées afin de développer un plan de configuration de circuit réalisable.
Domaines d'application des circuits imprimés à 24 couches
Dans le domaine des ordinateurs-hautes performances, les circuits imprimés à 24 couches jouent un rôle de support essentiel dans les supercalculateurs et les serveurs-haut de gamme. Ces appareils doivent gérer des quantités massives de données et des tâches de calcul complexes, avec des exigences de performances extrêmement élevées pour les composants clés tels que les processeurs et la mémoire. Le circuit imprimé à 24 couches, avec sa puissante capacité de transmission de signal et son alimentation stable, peut répondre aux besoins des processeurs hautes-performances pour une transmission de signal à haute-vitesse et à faible latence. Dans le même temps, il fournit une puissance suffisante et stable pour plusieurs modules de mémoire, garantissant que les systèmes informatiques peuvent fonctionner de manière efficace et stable, et fournissant un support informatique puissant pour des domaines tels que la recherche scientifique, l'analyse des mégadonnées et la formation en intelligence artificielle.
Dans le domaine des équipements de communication : Avec le développement rapide de la technologie de communication 5G, les exigences de performance des équipements de stations de base de communication ont également atteint de nouveaux sommets. Le circuit imprimé à 24 couches est largement utilisé dans le module central des stations de base 5G pour réaliser un traitement, une transmission et un échange de signaux à grande vitesse. Il peut prendre en charge les équipements de stations de base pour traiter de grandes quantités de données utilisateur et des protocoles de communication complexes, garantissant une transmission stable du signal, améliorant la qualité et la couverture de la communication. De plus, les circuits imprimés à 24 couches sont également indispensables dans les équipements de communication par satellite. Ils peuvent transmettre, recevoir et traiter des signaux de manière fiable dans des environnements spatiaux difficiles, créant ainsi un pont stable pour la communication entre les satellites et le sol.
Dans le domaine aérospatial, les circuits imprimés à 24 couches sont très appréciés pour leur haute fiabilité et leurs excellentes performances dans les systèmes avioniques des avions et les équipements électroniques des satellites. L'environnement aérospatial est complexe et en constante évolution-, nécessitant une capacité anti-extrêmement élevée, une résistance aux hautes températures, une résistance aux basses températures et une résistance aux radiations des équipements électroniques. Le circuit imprimé à 24 couches, avec sa structure soigneusement conçue et son processus de fabrication avancé, peut fonctionner de manière stable dans des environnements extrêmes, garantissant le fonctionnement normal des systèmes clés tels que la navigation, la communication et le contrôle des avions, et fournissant un solide support technique pour le développement de l'industrie aérospatiale.