Qu'est-ce que les couches internes d'alimentation et de terre ?

Qu'est-ce que les couches internes d'alimentation et de terre ?

Les couches internes d'alimentation et de masse sont des couches d'une carte de circuit imprimé qui sont dédiées à l'acheminement des signaux d'alimentation et de masse. Ces couches sont situées à l'intérieur de l'empilement du circuit imprimé et sont essentielles pour fournir un réseau de distribution d'énergie stable et une référence de masse à faible impédance pour le circuit.

Les couches d'alimentation sont généralement segmentées, c'est-à-dire qu'elles sont divisées en différentes régions pour accueillir plusieurs rails d'alimentation sur la carte. Cette segmentation permet d'optimiser l'utilisation de l'espace disponible et de réduire le nombre total de couches. D'autre part, les couches de masse sont des plans pleins qui remplissent toute la couche, fournissant un chemin continu et à faible impédance pour les courants de retour.

La disposition des couches d'alimentation et de terre est importante pour assurer une bonne distribution de l'énergie, la mise à la terre, le découplage des hautes fréquences et la réduction des interférences électromagnétiques (EMI). Le fait de placer les couches d'alimentation à côté des couches de terre crée une capacité planaire qui contribue au découplage à haute fréquence et améliore la robustesse de la conformité électromagnétique (CEM).

En ce qui concerne le routage des signaux, les couches d'alimentation et de terre peuvent toutes deux être utilisées comme références d'impédance et voies de retour du courant pour les couches de signaux. Toutefois, il est recommandé de choisir le plan de masse comme référence ou chemin de retour du signal, en particulier pour les rails d'alimentation sensibles. En effet, les plans d'alimentation, en particulier dans les conceptions FPGA, sont plus susceptibles d'être segmentés, ce qui entraîne le couplage du bruit de commutation au plan d'alimentation et a un impact sur les performances de l'appareil.

Pour résoudre ce problème, la topologie de l'empilement peut être conçue pour isoler les couches de puissance segmentées des couches de signaux en les prenant en sandwich entre des couches de masse solides. Cette topologie peut nécessiter davantage de couches de masse, mais elle élimine les problèmes liés à la gestion des signaux traversant les plans de puissance segmentés lors de la mise en page.