Pendant des décennies, PCB multicouche ont été le contenu principal du domaine de la conception. À mesure que les composants électroniques rétrécissent, permettant de concevoir davantage de circuits sur une seule carte, leurs fonctions augmentent la demande de nouvelles technologies de conception et de fabrication de circuits imprimés qui les prennent en charge. Parfois, l’empilement de cartes à 6 couches est juste un moyen d’obtenir plus de traces sur la carte que ne le permet une carte à 2 ou 4 couches. Désormais, créer la configuration de couche correcte dans une pile à 6 couches pour maximiser les performances du circuit est plus important que jamais.

En raison des mauvaises performances du signal, les piles de couches de PCB mal configurées seront affectées par les interférences électromagnétiques (EMI). D’un autre côté, une pile à 6 couches bien conçue peut éviter les problèmes causés par l’impédance et la diaphonie, et améliorer les performances et la fiabilité de la carte de circuit imprimé. Une bonne configuration d’empilement aidera également à protéger le circuit imprimé des sources de bruit externes. Voici quelques exemples de configurations empilées à 6 couches.

Quelle est la meilleure configuration de pile à 6 couches ?

La configuration d’empilement que vous choisissez pour la carte à 6 couches dépendra en grande partie de la conception que vous devez réaliser. Si vous avez beaucoup de signaux à router, vous avez besoin de 4 couches de signaux pour le routage. D’autre part, si la priorité est donnée au contrôle de l’intégrité du signal des circuits à grande vitesse, l’option qui offre la meilleure protection doit être sélectionnée. Voici quelques configurations différentes utilisées dans les cartes à 6 couches.

La configuration d’empilement d’origine utilisée il y a de nombreuses années pour la première option de pile :

1. Signal le plus élevé

2. Signal interne

3. Niveau du sol

4. Avion de puissance

5. Signal interne

6. Signal de fond

C’est probablement la pire configuration car la couche de signal n’a pas de blindage et deux des couches de signal ne sont pas adjacentes au plan. Comme l’intégrité du signal et les exigences de performance deviennent de plus en plus importantes, cette configuration est généralement abandonnée. Cependant, en remplaçant les couches de signal supérieure et inférieure par des couches de masse, vous obtiendrez à nouveau une bonne pile de 6 couches. L’inconvénient est qu’il ne laisse que deux couches internes pour le routage du signal.

La configuration à 6 couches la plus couramment utilisée dans la conception de circuits imprimés consiste à placer la couche de routage de signal interne au milieu de la pile :

1. Signal le plus élevé

2. Niveau du sol

3. Signal interne

4. Signal interne

5. Avion de puissance

6. Signal de fond

La configuration planaire offre un meilleur blindage pour la couche de routage de signal interne, qui est généralement utilisée pour les signaux de fréquence plus élevée. En utilisant un matériau diélectrique plus épais pour augmenter la distance entre les deux couches de signal internes, cet empilement peut être mieux amélioré. Cependant, l’inconvénient de cette configuration est que la séparation du plan de puissance et du plan de masse réduira sa capacité plane. Cela nécessitera plus de découplage dans la conception.

La pile à 6 couches est configurée pour maximiser l’intégrité du signal et les performances du PCB, ce qui n’est pas courant. Ici, la couche signal est réduite à 3 couches afin d’ajouter une couche de masse supplémentaire :

1. Signal le plus élevé

2. Niveau du sol

3. Signal interne

4. Avion de puissance

5. Plan de masse

6. Signal de fond

Cet empilement place chaque couche de signal à côté de la couche de masse pour obtenir les meilleures caractéristiques de chemin de retour. De plus, en rendant le plan d’alimentation et le plan de masse adjacents l’un à l’autre, un condensateur planificateur peut être créé. Cependant, l’inconvénient reste que vous perdrez effectivement une couche de signal pour le routage.

Utiliser des outils de conception de PCB

Comment créer un empilement de couches aura un impact énorme sur le succès d’une conception de PCB à 6 couches. Cependant, les outils de conception de PCB d’aujourd’hui peuvent ajouter et supprimer des couches de la conception afin de sélectionner la configuration de couche la plus appropriée. L’important est de choisir un système de conception de PCB qui offre une flexibilité et une consommation d’énergie maximales pour une conception facile afin de créer un type de pile à 6 couches.