FAQ sur le service PCB
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- Circuit imprimé à faibles pertes
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- Circuit imprimé Microvia
- Circuit imprimé à perçage arrière
Qu'est-ce qu'un circuit imprimé haute vitesse ?
On appelle circuit imprimé haute vitesse un circuit imprimé dont la fréquence de transmission du signal est supérieure à 1 GHz.
Quels sont les avantages de l'utilisation de circuits imprimés à haute vitesse ?
Pour améliorer la fréquence du signal et résoudre les problèmes d'interférences électromagnétiques (IEM) des produits électroniques, des circuits imprimés à haute vitesse ont été mis au point. Suite au succès rencontré par la conception de ces circuits imprimés, leur contribution à la réduction des IEM est devenue de plus en plus importante. Près de 60 % des problèmes d'IEM peuvent être résolus grâce à ces circuits imprimés.
Quels matériaux sont utilisés dans les circuits imprimés à haute vitesse ?
Matériaux résistants à la chaleur, robustes mécaniquement et présentant une bonne fiabilité.
Matériaux présentant des paramètres Dk/Df stables (faible coefficient de variation en fonction de la fréquence et de l'environnement)
Matériaux à bonne maîtrise de l'impédance
Matériaux présentant une faible rugosité de la surface de la feuille de cuivre
Il est recommandé d'utiliser un tissu en fibre de verre à petites ouvertures plates.
Quels conseils dois-je prendre en compte lors de la conception d'un circuit imprimé haute vitesse ?
Vous trouverez ci-dessous plusieurs conseils pour la conception d'un circuit imprimé à haute vitesse.
1) Utilisez un logiciel de conception doté d'options avancées
Les ingénieurs doivent maîtriser les logiciels de conception offrant des options avancées. La conception de circuits imprimés haute vitesse dans les logiciels de CAO requiert des outils sophistiqués. Il est donc essentiel de bien comprendre les outils de CAO performants.
2) Routage à haut débit
En matière de routage à haut débit, les concepteurs doivent maîtriser les principes de base, notamment l'absence de coupure des couches de masse et la minimisation de la longueur des pistes. Il est donc essentiel de prévenir la diaphonie sur les lignes numériques au-delà d'une certaine distance et de bloquer tout élément susceptible de perturber l'intégrité du signal.
3) Routage avec contrôle d'impédance
Pour certains signaux d'une impédance comprise entre 40 et 120 ohms environ, une adaptation d'impédance est nécessaire. Cette adaptation d'impédance caractéristique est mise en évidence par les antennes et de nombreuses paires différentielles.
Les concepteurs doivent savoir calculer la largeur du routage et l'empilement nécessaire des valeurs d'impédance. Une valeur d'impédance incorrecte peut avoir un impact important sur le signal et entraîner une corruption des données.
4) Traces de longueur correspondante
Le bus mémoire haute vitesse et le bus d'interface comportent de nombreuses lignes. Ces lignes peuvent fonctionner à des fréquences très élevées ; le signal doit donc être transmis simultanément de l'émetteur au récepteur. De plus, une adaptation de longueur est nécessaire. Par conséquent, les normes les plus courantes définissent les valeurs de tolérance à respecter pour cette adaptation.
5) Minimiser la surface du circuit de retour de courant
Les concepteurs de circuits imprimés à haute vitesse doivent suivre des règles de base, telles que la conception d'une couche de masse continue et la réduction de la surface du circuit de retour de courant en optimisant le chemin de retour du courant du routage, ainsi que le placement de nombreux vias reliés.
Quelles sont les meilleures pratiques pour la fabrication de circuits imprimés à haute vitesse ?
La maîtrise des compétences en conception de circuits imprimés à haute vitesse garantit l'intégrité du signal.
Les matériaux des circuits imprimés à haute vitesse sont soigneusement sélectionnés afin de garantir les performances de la transmission du signal.
Un contrôle de production est effectué. Les principaux points de contrôle sont la largeur des circuits, l'espacement des couches, le nombre de vias cuivrés, l'épaisseur du cuivre des circuits, l'épaisseur du vernis épargne, etc.
Quel est le coût total de possession des circuits imprimés haute vitesse ?
Les facteurs suivants influenceront le coût des circuits imprimés haute vitesse.
Matériau (matériau du substrat, épaisseur du substrat, épaisseur du cuivre)
L'équipement de fabrication utilisé
Difficulté de production
exigences du client
La méthode d'emballage choisie
Le mode de livraison choisi
Comment concevoir un circuit imprimé haute vitesse ?
La conception de circuits imprimés à haute vitesse est un processus relativement complexe qui exige une prise en compte exhaustive des signaux, de l'impédance, des lignes de transmission et de nombreux autres éléments techniques. Les points techniques suivants peuvent servir de référence.
Utilisez judicieusement plusieurs couches pour le routage.
Plus la distance entre les broches des dispositifs de circuits à haute vitesse est courte, mieux c'est.
Mettre en place des dispositifs de mise à la terre pour les lignes de signalisation ou les unités locales particulièrement importantes.
Une ligne de signal haute fréquence placée en surface est susceptible de générer un rayonnement électromagnétique important. Il est donc préférable de la placer entre la couche d'alimentation et la couche de masse. Le rayonnement généré sera ainsi considérablement réduit grâce à l'absorption des ondes électromagnétiques par la couche d'alimentation et la couche inférieure.
Quelle est la différence entre un circuit imprimé haute vitesse et un circuit imprimé standard ?
Pour un circuit imprimé standard, les principales préoccupations concernent les courts-circuits, l'isolation et autres problèmes liés aux pistes métalliques. Cependant, la recherche de performances élevées pour les produits électroniques exige une augmentation de la fréquence de transmission des signaux, ce qui rend la conception des circuits imprimés haute vitesse particulièrement cruciale pour garantir l'intégrité du signal.
Existe-t-il des précautions particulières à prendre lors de la manipulation de circuits imprimés à haute vitesse ?
La conception et la production de circuits imprimés à haute vitesse nécessitent des considérations particulières.
La longueur du routage différentiel doit être identique.
Le tracé ne doit pas traverser de plans au sol incomplets.
Ne placez pas les points de test sur les lignes de signaux différentiels à haute vitesse.
Ne faites pas passer les lignes de signaux à haute vitesse à proximité ou en dessous de cristaux, d'oscillateurs, d'alimentations à découpage, de trous de montage, de dispositifs magnétiques ou de puces de signaux périodiques.
Il est recommandé d'acheminer les lignes de signaux à haut débit sur les couches supérieure et inférieure, avec une couche de masse de référence complète. Il est déconseillé de les acheminer sur le plan interne.
Maintenez une distance de plus de 90 mils entre le signal à haute vitesse et le bord de la couche de référence au sol.
Faites attention à la manipulation du câblage des prises et des connecteurs.
La largeur, l'espacement et la structure de superposition des pistes de cuivre doivent être contrôlés avec précision pour respecter la valeur d'impédance stricte.
Des tests d'impédance TDR sont généralement nécessaires une fois les circuits imprimés haute vitesse terminés.
Il convient de choisir les matériaux appropriés pour répondre aux fonctions souhaitées.
Une finition de surface plane est nécessaire pour les circuits imprimés à haute vitesse, et nous recommandons toujours le traitement de surface ENIG.
Quel est le débit de transfert de données maximal pouvant être atteint sur un circuit imprimé haute vitesse ?
Le débit de transfert de données maximal théorique pouvant être atteint sur un PCB haute vitesse est de loin de 10,0 GPs (gigabits par seconde), mais il s'améliore continuellement.
Existe-t-il des outils ou des procédés spéciaux requis pour la conception d'un circuit imprimé à haute vitesse ?
Il existe des logiciels de conception de circuits imprimés et des outils de simulation EDA nécessaires à la conception d'un circuit imprimé haute vitesse, tels que Cadence, Mentor, PADS, Altium, HyperLynx, HFSS, ADS, etc.
Il est important de noter qu'un logiciel peut convenir à un projet de circuit imprimé, tandis qu'un autre sera plus adapté à d'autres types de projets. Par conséquent, il est essentiel de choisir le logiciel de conception de circuits imprimés approprié.
Quelles sont les spécifications de base et les fournisseurs de matériaux pour circuits imprimés haute vitesse ?
Les matériaux haute vitesse peuvent être du FR4, de la céramique, du PTFE ou des matériaux renforcés de PTFE, avec des fréquences allant de 1 GHz à 100 GHz. Parmi les fournisseurs de matériaux pour circuits imprimés haute vitesse les plus réputés, citons : Rogers, ISOLA, Ventec, ITEQ, TUC, SHENGYI, Panasonic et Taconic.
Quelles sont les erreurs courantes lors du choix des matériaux pour les circuits imprimés des systèmes radar ?
Les erreurs courantes dans le choix des matériaux pour circuits imprimés destinés aux systèmes radar consistent notamment à se fier uniquement à un seul matériau (par exemple, utiliser du FR-4 pour les applications à haute fréquence), à négliger les besoins en matière de gestion thermique et à ignorer la complexité de la fabrication des matériaux avancés.