En tant que fabricant ayant 17 ans d'expérience dans Fabrication de circuits imprimésTopfast comprend que la sélection du nombre optimal de couches de PCB est cruciale pour le succès d’un produit. Il est important de comprendre les différences fondamentales entre les cartes à 2 couches et à 4 couches afin de faire un choix éclairé et d’éviter des erreurs de conception coûteuses.
1.Différences structurelles entre les panneaux à 2 et à 4 couches
Analyse de la structure des circuits imprimés à deux couches
- Composition de base: Couche supérieure (côté composant) + Couche inférieure (côté soudure)
- Épaisseur standard: 1,6 mm (réglable)
- Options de poids du cuivre: 1oz/2oz (35μm/70μm)
- Matériau d'isolation: FR-4 fibre de verre époxy
- Interconnexion: Trou traversant (PTH) et SMT
Nos données de production Topfast montrent que85% des produits électroniques grand public simples utilisent du cuivre 1oz avec des cycles de production compressibles à 48 heures.
Structure approfondie du circuit imprimé à 4 couches
- Couche supérieure (signal)
- Couche intérieure 1 (plan de masse)
- Couche interne 2 (plan de puissance)
- Couche inférieure (signal)
- Processus de laminage: Technologie multi-presses (alignement des couches ≤0,1mm)
- Contrôle de l'impédancePrend en charge les exigences de précision de ±10%.
“Dans les cas de nos plus de 500 clients, les produits sans fil utilisant des Cartes à 4 couches ont montré des taux de réussite aux tests EMI de 40 % supérieurs à ceux des versions à deux couches.” ;
2. 7 Comparaisons des performances clés
| Dimension de comparaison | 2 couches | 4 couches | Gagnant |
|---|
| Intégrité du signal | Médiocre (risque élevé de diaphonie) | Excellent (plan de référence complet) | 4 couches |
| Performances EMC | Nécessite un blindage supplémentaire | Naturellement supérieur (rayonnement inférieur de 10 dB) | 4 couches |
| Densité d'acheminement | Limité (nécessite des cavaliers) | Élevée (échappée facile du BGA) | 4 couches |
| Performance thermique | Moyenne (surface uniquement) | Supérieure (chemins thermiques internes) | 4 couches |
| Coût de fabrication | $ (base de référence) | $$ (1.8-2.5x) | 2 couches |
| Délai de production | Court (2-4 jours) | Plus long (7-10 jours) | 2 couches |
| Risque de révision | Élevé (50 % ont besoin d'être révisés) | Faible (<20 % de taux de révision) | 4 couches |
Données d'essai à haute fréquence: Lors des tests sur les modules WiFi 2,4 GHz, les cartes à 4 couches ont montré une perte de signal inférieure de 62 % à celle des versions à 2 couches. Le temps spécifique est soumis à la communication avec l'ingénieur.
3.5 étapes pour déterminer le meilleur choix pour vous
Étape 1 : Évaluer la complexité du circuit
- Choisir 2 couches: Lorsque les traces de signaux <50 sans signaux à grande vitesse
- Exiger 4 couches: Si l'un de ces cas s'applique :
- Traces de signaux >100
- Interfaces mémoire DDR/DDR2
- Boîtiers BGA avec un pas de 0,8 mm
Étape 2 : Analyse du système électrique
- Tension unique : Une double couche peut suffire
- Plusieurs tensions (≥3) :4 couches obligatoires
- Courant élevé (>5A) : Nécessite un plan d'alimentation dédié
Étape 3 : Besoins en matière de certification CEM
- Consommateurs (CE/FCC) : les 4 couches améliorent le taux de réussite de 35%.
- Industriel (EN55032 Classe B) : Recommandation d'un minimum de 4 couches
Étape 4 : Analyse coûts-avantages
- Petits lots (< ; 100 pcs): Le coût unitaire de 4 couches est 80% plus élevé
- Lots moyens (>500pcs): L'écart de prix se réduit à 30
- Aperçu des coûts cachésLe coût total de la couche 2 peut être supérieur à celui de la couche 4 en raison des révisions.
Étape 5 : Évolutivité future
- Itération du produit : Réserver une marge de routage de 20 %.
- Conception modulaire : 4 couches pour faciliter l'expansion
Nos clients Topfast nous font part de leurs commentaires : Les projets à 4 couches ont des cycles de développement plus courts de 2 semaines en moyenne.
4. Applications industrielles (avec études de cas)
Meilleures applications à deux couches
- Commissions de contrôle des appareils (par exemple, les PCB des cuiseurs de riz)
- Configuration typique : Commande de relais + affichage LED
- Avantage en termes de coûts :Économie de 2,3 $/unité par rapport à 4 couches
- Modules de capteurs simples
- Boîtier : Capteur de température/humidité (interface RS-485)
- Données topfast : Le rendement de la double couche atteint 99,2
Applications obligatoires à 4 couches
- Dispositifs de communication sans fil
- Cas d'essai : La couche 4 améliore la portée du module LoRa de 15 %.
- Série STM32H7 : Nécessite un circuit imprimé à 4 couches pour l'intégrité du signal
- Empilage typique :Signal-Sol-Puissance-Signal
- Cas de l'ECG :4 couches réduisent le bruit de base de 50 %
5. Recommandations professionnelles Topfast
Après avoir analysé plus de 1000 cas de réussite, nous recommandons :
Contraintes budgétaires:
- Prototype avec une première couche à 4 couches
- Envisager une double couche pour la production (nécessite une nouvelle mise en page)
Modèles complexes:
- Choisir directement un produit à 4 couches
- Nos données le démontrent : Réduit la moyenne des révisions de 1,5 fois
Applications haute fréquence:
- Ne jamais faire de compromis – ; utiliser impérativement 4 couches
- Nous offrons des services gratuits de calcul d'impédance
Conseil de pro : Chez Topfast, les commandes de 4 couches représentent aujourd'hui 65 %, ce qui reflète les tendances du secteur.
6.Questions fréquemment posées
Q : Un système à deux couches peut-il passer la certification EMC ?
R : Possible mais difficile, nécessitant des coûts supplémentaires (boucliers/filtres) qui pourraient dépasser les économies réalisées.
Q : Tracé/espace minimum pour les 4 couches ?
R : Notre capacité Topfast : 3/3mil (0,075mm), convient à la plupart des conceptions à grande vitesse.
Q : Comment déterminer les couches nécessaires ?
R : Service gratuit d'évaluation de la conception avec des recommandations d'experts dans les 24 heures
7.Pourquoi choisir Topfast ?
- 17 ans d'expérience dans la fabrication de circuits imprimés
- Plus de 1000 cas de réussite
- Prototypage rapide en 48 heures
- Vérification gratuite de la DFM
- Soutien logistique mondial
Offre limitée: La première commande de 4 couches bénéficie d'une remise de 10 % et d'un rapport d'impédance gratuit.
En tant que fabricant professionnel de circuits imprimés, Topfast offre des consultations techniques gratuites et des services de prototypage rapide pour aider les produits à être efficacement mis sur le marché.