Les meilleurs conseils pour la conception de circuits imprimés multicouches et le routage de votre carte

Garçon et fille timides sur le banc d’un parc

 

Se lancer pour la première fois dans un nouveau projet peut s'avérer difficile. Les oisillons n’apprécient probablement pas qu’on les pousse en dehors du nid et les adolescents sont de toute évidence nerveux avant leur premier rendez-vous amoureux. Personnellement, j'étais mort de peur lors de mon premier rendez-vous amoureux. Toutefois, je suis content d’avoir franchi cette première étape, car ce rendez-vous a été l’un des grands moments de ma vie.

 

Vous vous retrouvez maintenant à un moment tout aussi important, à savoir la conception de votre premier circuit imprimé multicouches. Etes vous préoccupé par le fait de ne pas commettre d'erreurs ? Si oui, ne vous inquiétez pas. Vous n'êtes pas différents des autres et nous avons quelques informations pour vous aider. Nous allons parler de certains problèmes à surveiller concernant les bibliothèques, ainsi que de certains principes généraux de conception.

 

Parfois, avant d'atteindre les objectifs que vous vous êtes fixés, vous devez faire un pas dans l'inconnu pour vous donner du courage. La conception de votre première carte multicouches représente l'un de ces « sauts dans l'inconnu » pour un concepteur de circuits imprimés. Sautons donc ensemble et découvrons comment vous pouvez prendre un bon départ pour ce type de conception.

Assurez-vous que votre bibliothèque est configurée pour les conceptions multicouches

La première chose à déterminer lors de la conception de circuits imprimés multicouches est votre bibliothèque CAO. Si vous avez jusque-là uniquement conçu des cartes à simple ou double face, votre bibliothèque risque de ne pas être paramétrée pour les configurations multicouches. Voici trois domaines à examiner :

 

Couches de plan négatif :les couches de plan à image négative sont souvent utilisées pour créer des plans de masse et d'alimentation sur des configurations de circuits imprimés multicouches. Certains outils de CAO exigent que des espacements soient intégrés dans les formes de pastilles et d’empreintes pour les trous percés dans une couche de plan négatif. Si vous utilisez l’un de ces outils, assurez-vous que vos formes de pastilles et d’empreintes sont configurées avec de bons espacements pour le plan négatif. Si vos formes ne sont pas configurées pour ces espacements, un court-circuit se produira.

 

Formes de pastilles sur les couches de signaux internes : certaines conceptions utilisent différentes formes de pastilles sur les couches extérieures par rapport aux couches intérieures. Par exemple, les pastilles à 1 broche ont souvent une forme carrée facilement identifiable, au lieu d'une forme ronde normalement réservée aux couches intérieures. Si vos bibliothèques ne sont pas configurées pour les configurations multicouches, vous risquez de ne pas obtenir les formes de pastilles souhaitées sur les couches de signaux internes.

 

Dessin des pièces : si vous créez vos dessins de fabrication et d'assemblage dans vos outils de routage, vous aurez probablement des logos, des vues et des tableaux différents enregistrés dans votre bibliothèque. Ceux-ci devront être modifiés pour les cartes multicouches.

 

Image 3D d'un panel de composants d’un circuit imprimé

Assurez-vous que vos composants de bibliothèque sont configurés pour la conception de circuits imprimés multicouches

 

Comprendre les exigences de la fabrication

La conception de circuits imprimés multicouches revêt un grand nombre d’avantages plus importants que ceux de la conception de cartes à une ou deux faces. Non seulement vous serez en mesure d'économiser de l'espace et d'augmenter la densité de votre conception, mais vous aurez aussi un meilleur contrôle sur les problèmes d'intégrité du signal. La solution consiste à tout préparer avant que la conception n’arrive en fabrication, de sorte que vous compreniez bien les exigences de la fabrication des conceptions multicouches avant de commencer votre projet.

 

La fabrication a des exigences différentes en fonction du niveau technologique de la carte. Certains ateliers peuvent ne pas être configurés pour la fabrication de cartes ayant un petit nombre de couches ou ayant très peu de pistes et de faibles largeurs d’espacement. Si vous dépassez ces limites, vos coûts de fabrication risquent d’augmenter ou votre carte risque de ne pas être fabricable.

 

Prenez les types de via par exemple. En général, les ateliers de fabrication gèrent des vias traversants ordinaires, mais vous devez d’abord les consulter avant d’utiliser des vias enterrés, aveugles ou des microvias. Et comme nous l'avons mentionné, vous devez également voir avec les membres de l’atelier au sujet de la largeur et de l'espacement des pistes, de la quantité et de la configuration des couches de la carte. Tous ces facteurs peuvent avoir une incidence sur la fabricabilité du circuit imprimé, et nous vous conseillons de bien comprendre tous ces facteurs avant de commencer votre conception.

 

Image 3D de la conception d'un circuit imprimé multicouches

Conception de circuits imprimés multicouches

 

Conseils pour la conception de circuits imprimés multicouches

Maintenant que votre bibliothèque est configurée et que vous avez consulté au préalable l'atelier de fabrication, vous êtes désormais prêt à créer votre conception de circuit imprimé multicouches. Voici quelques conseils que vous ne connaissez probablement pas pour la conception de cartes multicouches :

 

  1. Routez les couches de signal adjacentes dans des directions opposées. Si vous avez des couches de signal adjacentes sur les couches 2 et 3, routez-en une à l’horizontale et l’autre à la verticale. Ceci permettra de prévenir les problèmes de diaphonie.
  2. Utilisez des couches pour les plans d'alimentation et de masse. Ceci vous permettra non seulement de distribuer uniformément votre alimentation et votre masse, mais cela créera également une structure microruban qui assurera l’intégrité des signaux.
  3. Réduisez la taille des pastilles traversantes de la couche de signaux internes. Vérifiez que l'atelier de fabrication accepte les pastilles de couches internes de petite taille pour les composants et les vias traversants. Dans l'affirmative, la taille réduite des pastilles ouvrira davantage de canaux de routage.

 

Faire ses premiers pas dans la conception de circuits imprimés multicouches peut sembler insurmontable. Même si cela n’est pas aussi intimidant que la première sortie du nid pour un oisillon ou un premier rendez-vous amoureux, le ressenti en est étroitement proche. Nous espérons que ces conseils vous aideront à alléger la charge qui pèse sur vos épaules et à prendre votre envol.

 

L'utilisation d'unlogiciel de conception de circuits imprimés de haute qualité, comme Altium Designer et CircuitStudio d'Altium, peut également vous aider à réaliser votre prochain projet de routage d’un circuit imprimé. Altium Designer intègre toutes les fonctionnalités qui vous aideront à créer des composants de bibliothèque, à gérer les structures de vos couches, et à positionner et router des conceptions complexes de cartes multicouches.

 

Souhaitez-vous en savoir plus sur les solutions que vous propose Altium pour la conception de votre prochain circuit imprimé multicouches ? Parlez-en à un expert Altium.

 

 

 

 

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