Pourquoi les PCB ont-ils toujours un nombre pair de couches?

En regardant de nombreuses fabriques de PCB en ligne, lorsque vous spécifiez une carte et téléchargez vos gerbers, vous sélectionnez souvent le nombre de couches que votre carte doit avoir. Invariablement, les options sont toujours des multiples de deux.

Pourquoi est-ce attendu? Alors que si vous avez trois couches, lancer un avion au sol n'est pas un gros problème, mais quel est le raisonnement derrière s'en tenir toujours aux nombres pairs?

Il est possible de fabriquer des cartes multicouches avec un nombre impair de couches, mais elles ne sont pas standard, il n'y a pas d'économies et il y a un autre problème - l'empilement asymétrique aura tendance à entraîner une déformation et une torsion excessives, en particulier après le soudage.

Les empilements sont faits de noyaux avec du cuivre de chaque côté, séparés par un isolant pré-imprégné, de sorte qu'ils viennent naturellement par paires. Il est préférable d'ajouter une autre couche de routage ou plan de masse que d'utiliser des couches impaires.

Edit: Comme Brian et d'autres l'ont souligné, les cartes monocouches sont une exception. Vraisemblablement parce que la couche de papier d'aluminium est à l'extérieur d'un noyau stratifié relativement épais, ils ne semblent pas avoir autant tendance à se déformer (bien que j'ai eu des problèmes avec les grands panneaux phénoliques à base de papier après le soudage à la vague). Les panneaux monocouches sont utilisés en grande quantité pour des éléments tels que les alimentations électriques (où la densité des composants est faible et dominée par les grands composants et les dégagements requis) et les biens de consommation jetables (où les panneaux perforés sont de rigueur pour respecter le prix).

De nombreuses cartes n'ont qu'une seule couche, donc un nombre impair. Ce sont généralement des cartes à très haut volume où chaque centime de coût de production est important. Ces panneaux sont généralement fabriqués à partir d'un matériau phénolique et sont perforés à l'aide d'une matrice personnalisée, au lieu d'être percés et routés. La planche derrière le tableau de bord de ma dernière voiture était comme ça, par exemple.

On pourrait concevoir d'utiliser un isolant sur la couche inférieure et cela est possible mais il y a peu d'avantages car des trous traversants plaqués seraient impossibles. Les panneaux à 3 couches sont rares mais également possibles en utilisant un panneau 2x, un préimprégné et une couche de cuivre tous laminés

Une autre exception est une planche simple face.

Il n'est donc pas vrai que toutes les cartes sont même à côtés, le simple face est le meilleur pour tous les biens de consommation si possible., Pour ne pas sacrifier les performances ou la CEM. Les téléviseurs utilisent souvent des cartes simple face avec des modules blindés. N'est-ce pas étrange?

En fait, il y a très peu d'avantages sans coût, même pairs ou impairs. Le moins de cuivre est le moins cher. En volume, c'est le poids du cuivre qui compte ou la surface totale du cuivre x couches x oz.

Il existe de nombreuses options de processus dans les cartes multicouches qui ont peu à voir avec le nombre de couches et davantage avec les fonctionnalités. La question a donc une fausse hypothèse. En fait, un nombre quelconque de couches est possible et moins est moins cher. Pour la meilleure résolution dans les trous, la gravure de la fonction de trou traversant peut être <0,05 mm tandis que la gravure plaquée est pire en raison du flux d'acide sur la surface uniquement. Ensuite, l'empilement final est contrôlé par l'espace dans chaque couche et l'épaisseur finie en utilisant diverses options de laminage préimprégné. Les fabricants de la vieille école n'utilisaient que des planches à double face. D'où des couches uniformes. Les maisons de fabrique modernes ne font que graver le cuivre uniquement et ajouter du lam pour constituer la pile, puis faire le placage des trous. Les vias aveugles ou enterrés augmentent considérablement les coûts avec plusieurs opérations de presse et de placage. Donc la réponse est vraie., Cela n'a plus d'importance si pair ou impair

... il y a des coûts supplémentaires pour des trous excessifs, des tailles de perçage excessives, un fraisage excessif, des vias aveugles ou enfouis et une impédance contrôlée et un supplément pour le polyamide et une prime pour les substrats Rogers Teflon.

Mon vieil ami Amit @Sierra me rappelle que lorsqu'il s'agit de pistes et de trous de 2 ou 3 mm, penser à des couches paires pour le traitement séquentiel des stratifiés afin d'améliorer les rendements, donc une carte de couche N avec des plans pwr / gnd entrelacés et des plans de signaux extérieurs doivent être regroupés en nombres pairs s'il existe de nombreuses interconnexions aveugles entre les couches internes. Cela améliore considérablement DFM. Par exemple