Via dans le plan de masse

[invitecab292f9]

Bonjour le forum,

A quoi servent les vias dans le plan de masse?

Merci.
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[Antoane]

Bonjour,

Il y a de multiples raisons justifiant l'ajout de vias dans un plan de masse :
- relier une piste isolée sur sa couche au plan de masse situé sur une autre couche de manière à assurer que toutes les pistes devant être à la masse le soit ;
- diminuer l'inductance d'une boucle de courant en en diminuant la surface ;
- diminuer la résistance électrique de la connexion entre une piste et le plan de masse en mettant plusieurs vias en parallèle ;
- diminuer l'impédance thermique d'un PCB en réalisant une forêt de vias conduisant la chaleur générée d'un côté du PCB au plan de masse situé de l'autre, et utilisé comme dissipateur thermique ;
- servir de garde en fixant le potentiel dans le substrat PCB (mesure à faibles courants de fuite) ;
- éviter la création de résonateurs ;
- etc.

étudies-tu un circuit précis ? Cela permettrait d'orienter les réponses.

[invitecab292f9]

Un cas précis non.

C'est qu'en IUT nous avons réalisé quelques circuits et quand je regarde des "vrais" cartes, elles sont blindées de vias sur le plan de masse, d'où ma question.

Donc c'est pas pour faire joli quoi

Merci.

[f6bes]

Bjr à toi,
Qu'il y ait BEAUCOUP de "vias", en général c'est sur des montages...SHF.
C'est pour avoir le minium de parcours vers les retours de masse.
Là il y en a à ...foisons https://upload.wikimedia.org/wikiped...sassembled.JPG
Et en BF , y en a pas toujours !!!https://cdn.manomano.fr/amplificateu...-4781999_1.jpg


Bonne journée

[A voir en vidéo sur Futura]

[Antoane]

Qu'il y ait BEAUCOUP de "vias", en général c'est sur des montages...SHF.

Ou bien pour des histoires de thermique,
Ou bien pour transporter beaucoup de courant avec une faible inductance, e.g. en élec de puissance - et donc dès quelques kHz.

[invitecab292f9]

Et j'imagine qu'ils ne sont pas placés n'importe comment!

[f6bes]

Remoi,
Tu crois que là il y a eu là des calculs savants pour déterminer l'empmlacement de chaque vias ??
https://upload.wikimedia.org/wikiped...sassembled.JPG
Tout ce qui est masse esr ..."perforé" !
Bonne soirée

[Antoane]

Bonjour,

Et j'imagine qu'ils ne sont pas placés n'importe comment!

Cela doit exister, mais je ne connais pas de situation dans laquelle il puisse y avoir "trop de vias" (raisons de fiabilité et fabricabilité mises à part).
En revanche, certains vias doivent avoir des positions bien spécifiques pour que le montage fonctionne bien. Pour un condensateur de découplage, par exemple, on a divers moyen de connecter les deux pads :

source : https://cecas.clemson.edu/cvel/Prese...Decoupling.pdf ; voir aussi http://web.mst.edu/~jfan/slides/Archambeault1.pdf, planche 29

Même si ces dessins ont finalement l'air assez similaires, le résultat sera très différent du design de gauche (mauvais) à celui de droite (bon).

Pour optimiser le transfert thermique au travers d'un PCB, on va chercher à maximiser la quantité de cuivre, ce qui va se traduire par une densité maximale de vias (à déterminer en fonction des contraintes de fiabilité et de manufacturabilité). Le diamètre des vias, quant à lui, présente un optimum fonction de l'épaisseur de cuivre déposée : il ne faut pas des vias de trop faible, ni de trop grand, diamètre.

En RF, il faut suffisamment rapprocher les vias de manière à ne pas créer d'oscillateur : http://forums.futura-sciences.com/el...ml#post5946729

Etc.

[micka_ch]

Bonjour,

Règle du pouce : espacement entre via = longueur d'onde min / 4 (Best PCB Layout Practices for
Frequency Synthesizers, AD). En pratique il me semble que c'est plutôt longueur d'onde min/10. Avec longueur d'onde min = c/(fmax*er).

Par rapport au découplage, le "via in pad" est déconseillé car le trou aspire un peu de soudure et du coup le join est moins "bon".

Salutations

[Chtulhu]

Bonjour,

à noter que le 3eme en partant de la droite n'est pas très souhaitable d'un point de vue production, la pâte à braser va être aspirée par le via (qui est métallisé).

(grillé...)

[micka_ch]

Avec longueur d'onde min = c/(fmax*er).

Désolé j'ai fait une erreur, c'est :

[gwgidaz]

Bonjour,

Règle du pouce : espacement entre via = longueur d'onde min / 4 (Best PCB Layout Practices for
Frequency Synthesizers, AD). En pratique il me semble que c'est plutôt longueur d'onde min/10. Avec longueur d'onde min = c/(fmax*er).

Salutations

La règle du quart d'onde entre les vias est évidemment moins onéreuse que d'avoir le dixième de lambda....Donc c'est un problème d'analyse de la valeur. Le coût est à prendre en compte dans le cas d produits de grande série, évidemment.
Il y a des cas où il faut encore plus serré : quand il y a à proximité des rayonnement en champs très proches, ( exemple self de VCO UHF) , plus les vias sont proches, mieux c'est et plus c'est cher.

A considérer aussi : Le diamètre du via , et l'épaisseur du substrat ....

Pour illustrer le dessin donné des différentes solutions de vias:
- ne pas oublier que 5 nH ont une impédance de plus de 30 ohms ( !!) à 1 GHz..
- ne pas oublier non plus l'inductance propre du boîtier du condensateur : 2 nH pour format 1206 et 1 nH pour format 0805;

[invitecab292f9]

Bonjour tout le groupe!

Je ne pensais qu'une petite question aurait soulever autant de chose

Merci pour les infos, je vais potasser!

[f6bes]

Remoi
On en revient donc que c'est principalement utilisé en VHF,UHF, SHF. mais bien plus rarement en BF et HF.
Il y a beaucoup de VIAS qu'en c'est..nécessaire compte tenu des fréquences mises en jeu.
Bonne journée

[Antoane]

Bonjour,

On en revient donc que c'est principalement utilisé en VHF,UHF, SHF. mais bien plus rarement en BF et HF.
Il y a beaucoup de VIAS qu'en c'est..nécessaire compte tenu des fréquences mises en jeu.

Ouais... C'est aussi parce que ce sont surtout des gens pour qui le DC s'arrête au GHz qui participent à cette discussion.
Un électricien de puissance mettrait surtout en avant les performances thermiques des vias et des plans de masse (ainsi que l'inductance, dès quelques MHz)

[Chtulhu]

Même dès quelques centaines de kHz.
C'est plus souvent la bonne compréhension des traçages des différents plans de masses et pistes qui fait défaut ainsi, comme vous le dites, que la prise en compte des éléments parasites, inductances et capacités.
Mettre un via de 1nH quand derrière on néglige des règles fondamentales n'a que peu d'intérêt.