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Glossaire PCB A-Z

Dictionnaire complet de la terminologie de conception PCB et d'intégrité du signal. De l'impédance à la diaphonie, apprenez les concepts essentiels pour la conception haute vitesse.

A

Anneau annulaire (Annular Ring)

Fabrication

Zone de pastille de cuivre entourant un trou percé dans un PCB. L'anneau annulaire minimum est typiquement de 4-6 mils pour une fabrication fiable.

B

Bande passante (Bandwidth)

Intégrité du signal

Plage de fréquences sur laquelle un signal ou système fonctionne efficacement. Des débits de données plus élevés nécessitent une bande passante plus large.

C

Couplage AC (AC Coupling)

Intégrité du signal

Utilisation de condensateurs pour bloquer le signal DC tout en laissant passer les signaux AC. Courant dans les interfaces haute vitesse comme PCIe, USB et HDMI pour permettre différents niveaux de polarisation DC entre émetteur et récepteur.

Constante diélectrique (Dielectric Constant, Dk)

Matériaux

Mesure de la capacité d'un matériau à stocker l'énergie électrique. FR-4 Dk ≈ 4.2-4.5. Un Dk plus faible signifie une propagation du signal plus rapide.

Correspondance de longueur (Length Matching)

Routage

Assurer que les pistes de signal ont une longueur électrique égale pour le timing. Critique pour bus parallèles (DDR), paires différentielles et distribution d'horloge.

D

Diaphonie (Crosstalk)

Intégrité du signal

Couplage indésirable entre pistes de signal adjacentes. NEXT (extrémité proche) se produit à la source, FEXT (extrémité lointaine) au récepteur. Minimiser avec espacement approprié et blindage de masse.

Diagramme de l'œil (Eye Diagram)

Intégrité du signal

Affichage oscilloscope montrant la qualité du signal en superposant de nombreuses transitions de bits. Un 'œil' large et ouvert indique une bonne intégrité du signal.

E

Effet de peau (Skin Effect)

Intégrité du signal

Concentration de courant AC près de la surface du conducteur à hautes fréquences. Augmente résistance et perte. Plus prononcé à fréquences plus élevées.

Effet de tissage (Weave Effect)

Matériaux

Variation d'impédance due au motif de tissage de fibre de verre dans stratifié PCB. Peut causer décalage dans paires différentielles. Atténuer avec routage rotatif.

F

Facteur de dissipation (Dissipation Factor, Df)

Matériaux

Mesure de l'énergie du signal perdue sous forme de chaleur dans le diélectrique. Un Df plus faible signifie moins de perte. FR-4 Df ≈ 0.02, Megtron 6 Df ≈ 0.004.

FEXT (Diaphonie d'extrémité lointaine)

Intégrité du signal

Diaphonie mesurée à l'extrémité éloignée de la piste victime. Augmente avec la longueur de piste et le couplage. Dominant dans les configurations stripline.

FR-4

Matériaux

Stratifié époxy renforcé de fibre de verre standard pour PCB. Dk ≈ 4.2-4.5, Df ≈ 0.02. Convient aux signaux jusqu'à ~3 Gbps.

Fréquence de Nyquist (Nyquist Frequency)

Intégrité du signal

Moitié de la fréquence du débit de données. Pour signal 10 Gbps, Nyquist est 5 GHz. Le canal doit supporter cette fréquence pour bon fonctionnement.

G

Guide d'onde coplanaire (Coplanar Waveguide)

Lignes de transmission

Ligne de transmission avec plans de masse de chaque côté de la piste de signal sur la même couche. Offre un bon contrôle d'impédance et des performances EMI.

Gigue (Jitter)

Intégrité du signal

Variation temporelle des fronts de signal par rapport aux positions idéales. Mesuré en picosecondes. Provoque des erreurs de bits à hauts débits.

H

HDI (Interconnexion haute densité)

Fabrication

Technologie PCB utilisant microvias, pistes fines et matériaux minces pour conceptions compactes. Courant dans appareils mobiles et packaging avancé.

I

Impédance caractéristique (Characteristic Impedance)

Impédance

Rapport tension/courant d'une onde se propageant le long d'une ligne de transmission. Déterminé par la géométrie de la piste et les propriétés diélectriques. Valeurs courantes : 50Ω simple, 100Ω différentiel.

Impédance (Impedance)

Impédance

Opposition au flux de courant AC, mesurée en ohms. Les pistes d'impédance contrôlée sont conçues pour des valeurs spécifiques (50Ω, 75Ω, 100Ω) pour l'intégrité du signal.

ISI (Interférence inter-symbole)

Intégrité du signal

Quand un bit affecte les bits adjacents en raison des limitations de bande passante du canal. Visible comme fermeture de l'œil. Compensé par égalisation.

L

LVDS (Signalisation différentielle basse tension)

Interfaces

Standard de signalisation différentielle utilisant oscillation 350mV. Faible puissance, haute vitesse, EMI réduit. Courant dans affichages et liaisons de données haute vitesse.

Ligne de transmission (Transmission Line)

Intégrité du signal

Piste conçue avec impédance contrôlée pour signaux haute fréquence. Requise quand longueur de piste > 1/6 de longueur d'onde du signal.

M

Microruban (Microstrip)

Lignes de transmission

Ligne de transmission avec piste sur couche externe au-dessus d'un plan de masse. Facile à fabriquer mais radiation plus élevée que stripline.

Microvia

Conception de via

Petit via aveugle (typiquement ≤6 mils) reliant couches adjacentes. Inductance plus faible que vias traversants. Utilisé dans conceptions HDI.

N

NEXT (Diaphonie d'extrémité proche)

Intégrité du signal

Diaphonie mesurée à l'extrémité proche (côté source) de la piste victime. Dominant dans microstrip. Réduire avec espacement et blindage de masse.

O

ODT (Terminaison sur puce)

Conception DDR

Résistances de terminaison intégrées dans la puce IC. Élimine besoin de résistances externes. Courant dans interfaces mémoire DDR.

P

Perçage arrière (Back-drill)

Conception de via

Retrait du talon de via inutilisé pour réduire les réflexions du signal et améliorer les performances haute fréquence. Essentiel pour les signaux au-dessus de 5 Gbps.

Paire différentielle (Differential Pair)

Lignes de transmission

Deux pistes transportant des signaux complémentaires (amplitude égale, polarité opposée). Offre immunité au bruit et EMI réduit. Courant dans USB, PCIe, HDMI, Ethernet.

Plan de masse (Ground Plane)

Empilement

Couche de cuivre continue fournissant chemin de retour du signal et blindage. Essentiel pour impédance contrôlée et réduction EMI.

Perte d'insertion (Insertion Loss)

Intégrité du signal

Puissance du signal perdue lors de sa propagation dans une ligne de transmission. Exprimée en dB. Augmente avec la fréquence et la longueur de piste.

PAM4

Encodage

Modulation d'amplitude à impulsions à 4 niveaux codant 2 bits par symbole. Double le débit par rapport à NRZ. Utilisé dans Ethernet 100G+ et PCIe 6.0.

Prepreg

Matériaux

Matériau fibre de verre/résine partiellement durci utilisé entre couches de cuivre dans empilement PCB. Devient rigide après laminage.

Perte de retour (Return Loss)

Intégrité du signal

Puissance du signal réfléchie vers la source en raison d'inadéquation d'impédance. Exprimée en dB négatifs. Mieux que -10dB typiquement requis.

Paramètres S (S-Parameters)

Intégrité du signal

Paramètres de diffusion décrivant comportement haute fréquence. S21 est perte d'insertion, S11 est perte de retour. Utilisé pour caractérisation de canal.

R

Rebond de masse (Ground Bounce)

Intégrité de puissance

Fluctuation de tension sur la masse due à la commutation simultanée de plusieurs sorties. Provoque des déclenchements erronés. Atténuer avec découplage approprié.

Rogers

Matériaux

Marque de stratifiés haute performance à base PTFE. Faible perte, Dk stable. Utilisé dans RF, micro-ondes et applications numériques haute vitesse.

S

Stripline

Lignes de transmission

Ligne de transmission avec piste entre deux plans de masse. Meilleur blindage que microstrip mais plus difficile à router. Diaphonie plus faible.

T

Topologie Fly-by

Conception DDR

Routage mémoire DDR où les signaux d'horloge et de commande passent séquentiellement par chaque DRAM. Crée un décalage intentionnel compensé pendant l'entraînement.

Temps de montée (Rise Time)

Intégrité du signal

Temps pour le signal de passer de 10% à 90% de la valeur finale. Des temps de montée plus courts nécessitent canaux de bande passante plus élevée.

Talon (Stub)

Conception de via

Branche de piste non terminée causant réflexions. Talons de via de longueur de baril inutilisée. Retirer par perçage arrière pour signaux haute vitesse.

TDR (Réflectométrie temporelle)

Mesure

Technique de mesure envoyant impulsion sur piste et analysant réflexions. Utilisé pour trouver discontinuités d'impédance et mesurer impédance de piste.

TMDS

Interfaces

Signalisation différentielle à transition minimisée utilisée dans HDMI et DVI. L'encodage réduit les transitions pour EMI plus faible.

Talon de via (Via Stub)

Conception de via

Portion inutilisée de via traversant s'étendant au-delà de la couche de signal. Crée résonance et réflexions. Retirer par perçage arrière.

V

Vitesse de front (Edge Rate)

Intégrité du signal

Vitesse de transition du signal de bas à haut (temps de montée) ou haut à bas (temps de descente). Des fronts plus rapides contiennent un contenu fréquentiel plus élevé et nécessitent une conception SI plus prudente.

Via

Conception de via

Trou plaqué reliant couches de cuivre. Types : traversant (toutes couches), aveugle (surface à interne), enterré (couches internes seulement).