Comment planifier l'empilement des circuits imprimés multicouches ?

Lors de la conception d'un circuit imprimé multicouche, vous devez tenir compte des facteurs suivants. Les plans de référence pour les signaux de la couche 3 sont généralement situés sur les couches 2 et 5. Les signaux acheminés sur la couche 4 utilisent ces plans de référence. Si les plans de référence sont situés sur des couches éloignées des couches de signaux, il est nécessaire d'utiliser des tracés larges. Ce type de traçage n'est possible que lorsque l'impédance commune des couches est égale ou supérieure à 50O.

Utilisation d'un gestionnaire de pile de couches

Avant de créer votre empilage de circuits imprimés multicouches, vous devez d'abord déterminer le type de technologie que vous avez l'intention d'utiliser. Cela vous permettra de déterminer le nombre de couches dont vous aurez besoin et la disposition de chacune d'entre elles. Vous devez ensuite créer un schéma à l'aide d'un logiciel ou d'une conception assistée par ordinateur. Cela vous aidera à tester la disposition et à vous assurer qu'elle sera fonctionnelle. L'étape suivante consiste à déterminer l'emplacement de chaque composant, y compris les types de connexions.

Plus il y a de couches sur un circuit imprimé, mieux c'est. En effet, le nombre de couches augmente le flux d'énergie et réduit les interférences électromagnétiques. Le nombre de couches permet également de placer plus d'éléments électroniques sur une carte.

Utilisation de plusieurs plans de sol

La première étape de la conception d'un empilage de circuits imprimés consiste à déterminer le nombre de couches. Ensuite, il faut décider où placer la couche intérieure et comment distribuer les signaux entre les couches. En suivant le bon plan, vous pouvez minimiser les coûts de câblage et de production.

La couche de signal doit être adjacente aux plans de masse. Cela permet de réduire le rayonnement et l'impédance de masse. Les plans de puissance et de masse doivent également être couplés. Pour atteindre cet objectif, le meilleur mode d'empilage de cartes multicouches est un empilage à 8 couches. Toutefois, la configuration peut être adaptée en fonction des besoins de l'application.

Un facteur critique dans la conception d'un empilage de circuits imprimés multicouches est la disposition des couches d'alimentation et de signal. L'ordre des couches est très important, car il peut affecter le rayonnement des boucles sur la carte. Il est donc important d'éviter de disposer les couches dans un ordre arbitraire.

Arc et torsion

Lors de la planification d'un empilage de circuits imprimés multicouches, il est important de tenir compte de l'arc et de la torsion ainsi que des poids de cuivre symétriques. Il est également important de tenir compte de l'épaisseur du noyau et du pré-imprégné. Ces éléments de conception peuvent permettre d'éviter l'arc et la torsion, qui peuvent entraîner le déplacement du circuit imprimé pendant l'assemblage. En outre, l'utilisation d'empilages de couches symétriques est un excellent moyen d'éviter ce problème.

La mise en page d'un circuit imprimé multicouche est une entreprise complexe, et une approche prudente est nécessaire pour garantir la sécurité de la conception finale. Les circuits imprimés multicouches peuvent devenir extrêmement chauds et affecter les performances des circuits voisins. Il est donc important d'utiliser un matériau conçu pour une plage de température spécifique. En outre, les conceptions asymétriques avec des épaisseurs différentes sont susceptibles de se courber et de se tordre. La meilleure approche consiste à planifier l'empilage de vos circuits imprimés multicouches en fonction de la fonctionnalité de votre conception, du processus de fabrication et du déploiement.

Calcul de l'impédance différentielle

Lors de la planification d'empilages de circuits imprimés multicouches, il est nécessaire de calculer l'impédance différentielle des pistes sur chaque couche du circuit imprimé. Il s'agit d'une étape cruciale du processus, car un calcul erroné peut conduire à des résultats inexacts. La norme IPC-A-600G définit le facteur de gravure comme le rapport entre l'épaisseur (t) et la moitié de la différence entre W1 et W2. Après avoir déterminé l'impédance souhaitée pour les circuits imprimés, l'étape suivante consiste à calculer le facteur de gravure de chaque couche.

La première étape consiste à déterminer le plan de référence. Ce plan doit être connecté au plan de masse. La couche inférieure doit comporter un plan d'alimentation de référence et un plan de masse. La couche supérieure doit contenir une couche de routage primaire à grande vitesse.

Gérer une bonne pile de données

La conception de circuits imprimés multicouches est à la fois un art et une science. Il implique le placement et l'espacement des couches, ainsi que le routage des vias entre les couches. Il implique également la disposition des paires de plans d'alimentation/de masse. L'empilage doit pouvoir répondre aux exigences de conception du fabricant.

Un bon logiciel de conception de circuits imprimés multicouches doit posséder des fonctions qui vous aident à gérer un empilage multicouche. Il doit disposer d'outils permettant de définir la taille de la carte, de capturer les schémas, de placer les composants, d'acheminer les traces et de gérer les données relatives aux composants. Il doit également prendre en charge une grande variété de types de matériaux et inclure des options de via personnalisables.

Un bon empilage de circuits imprimés multicouches doit également inclure un plan de masse équilibré après chaque couche de signal. La gestion d'un bon empilage de circuits imprimés multicouches peut vous aider à obtenir une excellente intégrité des signaux et d'excellentes performances en matière de CEM. Cependant, il est important de se rappeler que chaque couche supplémentaire augmente les coûts de fabrication et les exigences de conception. Toutefois, si vous travaillez avec un fabricant de circuits imprimés expérimenté, ce compromis peut en valoir la peine.