Une carte double face porte du cuivre sur les deux faces et relie les deux couches par des trous métallisés. Elle reste la bête de somme de l'industrie de l'assemblage : le nombre de couches maintient le prix, la seconde couche de cuivre libère le routage, et les règles de conception sont celles auxquelles une carte 38 couches est tenue, parce que les deux sortent de la même ligne.
Ce qu'apporte la seconde couche
- De la place pour router — une carte deux couches peut croiser les conducteurs au lieu de contourner, si bien qu'une section de commande dense tient sans ajouter de couches.
- Plans de masse et d'alimentation — la seconde face porte un plan plein, ce qui raccourcit le chemin de retour et supprime la surface de boucle qu'une implantation simple face laisse ouverte.
- Densité de composants — les composants peuvent être posés des deux côtés, ce qui divise le contour par deux lorsque le boîtier est la contrainte.
- Coût — deux couches évitent les cycles de pressage d'une fabrication multicouche tout en tenant l'impédance à ±10 % lorsque l'empilement le demande.
Matériaux et formats de panneau
Le FR-4 est le cœur standard, avec du FR-4 haut Tg pour les températures de brasage plus élevées, du CEM1 et du FR-1 pour les produits grand public guidés par le coût, et du stratifié sans halogène lorsque les homologations du client l'exigent. Les panneaux vont jusqu'à 580 × 1900 mm et 0,1–6,0 mm d'épaisseur, avec du cuivre de 0,5 à 20 oz sur les couches externes — une carte deux couches en 20 oz est un moyen courant de faire passer un fort courant sans passer à un empilement à cuivre épais.
Process et inspection
Les cartes sont percées mécaniquement à partir de 0,15 mm ou au laser jusqu'à 0,1 mm, métallisées, insolées à 0,06 mm de ligne et d'espacement, puis finies en HASL, HASL sans plomb, ENIG, argent ou étain par immersion, flash or, doigts dorés, OSP ou encre carbone. Le contour est tenu à ±0,10 mm et le voile et la torsion à 0,7 % ; chaque panneau est testé électriquement avant expédition, et les cartes sont fabriquées selon IPC-6012B et IPC-A-600H avec reconnaissance UL sous le fichier E354070.
Où sont utilisées les cartes double face
Contrôle industriel et logique à relais, alimentations, éclairage LED et pilotes, électronique grand public, instrumentation et équipements de télécommunications. La refusion double face permet de peupler les deux faces, ce qui garde le contour réduit dans les produits portables et les objets connectés ; lorsque la conception demande des microvias plutôt que des trous traversants, le même panneau se fabrique en PCB HDI.
Quand deux couches sont la mauvaise réponse
Une carte deux couches cesse d'être la réponse économique dès que la conception demande quelque chose que les deux faces cuivrées ne peuvent pas donner. Les signaux apparaissent sur le plan de fabrication plutôt que dans le devis, et chacun change le type de carte plutôt que le prix de la carte.
- Le plan de référence ne peut plus rester continu — la seconde face doit porter à la fois le routage et le plan, si bien que chaque piste qui croise coupe le chemin de retour en dessous. Dès qu'une ligne à impédance contrôlée, une paire différentielle ou un bus rapide doit tenir son impédance du driver au récepteur, un plan ininterrompu vaut plus que le pressage qu'il coûte ; la façon dont les couches sont ensuite attribuées est traitée dans PCB multicouches.
- Fort courant et pas fin tirent en sens inverse — la gravure d'un cuivre épais attaque la piste latéralement, si bien que le cuivre le plus épais et la ligne et l'espacement les plus fins ne peuvent pas être produits sur le même panneau en même temps. Séparer la carte en une zone de puissance et une zone de logique garde les deux, mais lorsque c'est le courant lui-même qui est l'exigence, la réponse est une PCB à cuivre épais avec un budget de gravure différent.
- Le dégagement s'épuise avant le routage — un BGA à pas fin ou un connecteur à fort nombre de broches peut épuiser la place entre ses pads avant que le premier signal soit tracé, et aucun routage entre couches ne la récupère. C'est une question de vias et non de couches : le même panneau est reconstruit avec des microvias au lieu de trous traversants.
- L'assemblage doit se plier — une carte qui s'articule, coulisse ou s'enroule autour d'un boîtier n'a jamais été un problème deux couches ; PCB rigide-flex décrit la construction qui remplace le connecteur et le câble que l'assemblage demanderait sinon.
- La seconde couche finit en plan seul — si le routage tient sur une face et que la seconde est entièrement consacrée à la masse, la conception paie une couche qu'elle n'utilise pas.
Changer de type de carte n'est pas ajouter une couche : le contour, la mise en panneau, les ouvertures de gabarit, les programmes et la première pièce suivent tous le nouvel empilement. La décision se prend en revue DFM, tant que le plan est encore ouvert, et non dans la comparaison de deux devis.
Ce qui fixe réellement le prix d'une carte deux couches
Deux cartes de même contour et de même nombre de couches peuvent être devisées très différemment sans que l'un des deux fournisseurs ait tort. Sur un panneau deux couches, le prix est fixé par le travail que les caractéristiques exigent, et le nombre de couches n'est que le ticket d'entrée.
- Nombre de trous et rapport d'aspect — chaque trou traversant est percé, métallisé, inspecté et testé électriquement : le nombre de trous porte le temps de perçage et de métallisation du panneau. La profondeur rapportée au diamètre décide de la difficulté du perçage, et un foret cassé dans un trou petit et profond coûte le panneau, pas le trou.
- Épaisseur de cuivre contre largeur de ligne — la même attaque latérale qui limite la ligne fine sur un cuivre épais limite aussi la quantité de cuivre ajoutable à un tracé fin ; un panneau est soit divisé en zones, soit devisé sur la plus lourde des deux exigences.
- Utilisation du panneau et bord de process — le prix suit la surface du panneau et le nombre d'empreintes, pas le contour fini. L'espace entre cartes et le bord de process sont consommés par l'outillage, et serrer la géométrie ne les récupère pas.
- Stratifié, Tg et stock — la différence entre un stratifié standard et un cœur haut Tg ou sans halogène relève d'une fenêtre de pressage et d'une position de stock plutôt que d'un poids de matière, et un stratifié à commander spécialement change le délai avant de changer le prix.
- Finition de surface et exigences de contact — HASL, HASL sans plomb, finitions par immersion, ENIG et or dur sur un bord chanfreiné sont des process différents sur le même cuivre, et le choix est fixé par la façon dont le pad est brasé, contacté et stocké, non par habitude.
- Contour et outillage — un contour fraisé suit le plan, un V-cut ne fonctionne qu'en ligne droite, et un contour découpé à l'emporte-pièce demande une matrice qu'une petite série n'absorbe pas.
Deux devis ne sont comparables que si le stratifié, le poids de cuivre, la finition de surface, la mise en panneau, la quantité et la couverture du test électrique sont identiques ; là où l'un d'eux diffère, la carte moins chère est un autre produit, pas un meilleur prix.
Obtenir un devis
Envoyez le jeu de Gerber avec le nombre de couches, le poids de cuivre, la finition de surface, le format du panneau et la quantité. Les prototypes reviennent en 1 à 3 jours et le volume moyen en 4 à 10 jours, avec des gabarits découpés en quatre heures ; la page capacités contient les limites process utilisées pour le devis et la page des certifications les certificats délivrés.
Lorsque les cartes double face passent à l'assemblage, la page assemblage PCB en Chine couvre la SMT, le traversant, le sourcing de composants et l'intégration depuis une seule usine.
