Calculateur d’impédance PCB
Analysez une piste à impédance contrôlée et vérifiez si ses tolérances de fabrication restent dans la fenêtre cible.
Paramètres de la piste
Coupe du stack-up
Modèle quasi-statique
Valeurs calculées
Assistant de fabrication
Balayage déterministe des 8 coins de tolérance pour anticiper la dispersion de production.
Estimation de pré-conception. Faites confirmer la largeur finale par le fabricant ou un solveur de champ utilisant le stack-up, le profil de gravure, le masque et les matériaux réels.
Guide PCB haute fréquence
Passer d’une impédance cible à une spécification fabricable
Une impédance contrôlée dépend du stack-up complet, pas seulement de la largeur de piste. La géométrie, le diélectrique, le cuivre, le profil de gravure et les dispersions de fabrication doivent être considérés ensemble.
Méthode et hypothèses
Le calculateur applique des approximations quasi-statiques en mode single-ended adaptées au microstrip, au microstrip embedded, aux striplines symétrique/asymétrique, au dual stripline et au guide coplanaire. Une résolution numérique propose la largeur correspondant à la cible, puis l’assistant évalue les huit combinaisons extrêmes de largeur, hauteur diélectrique et εr.
Entrées à vérifier
Hauteur diélectrique réelle
Pour un microstrip, H est la distance entre la piste et le plan de référence. Pour le stripline symétrique, l’outil suppose la même hauteur de chaque côté de la piste. Utilisez l’épaisseur pressée fournie par le fabricant, pas seulement l’épaisseur nominale du prépreg.
Permittivité adaptée à la fréquence
La constante diélectrique de catalogue varie avec la résine, la fréquence et la méthode de mesure. Préférez la valeur de conception Dk communiquée pour le matériau et la bande de fréquence visés.
Dual stripline : H1, C et H2
H1 sépare le plan supérieur du premier signal, C sépare les deux couches signal et H2 sépare le second signal du plan inférieur. L’outil calcule séparément l’impédance single-ended de chaque couche et affiche leur moyenne pour la synthèse de largeur.
Démarche recommandée
- 1Choisissez la géométrie et saisissez le stack-up proposé par le fabricant, avec l’épaisseur de cuivre finie.
- 2Définissez l’impédance single-ended cible et la tolérance exigée par l’interface.
- 3Saisissez les tolérances de gravure, de hauteur et de εr, puis transmettez au fabricant la cible plutôt qu’une largeur figée lorsqu’il assure le contrôle d’impédance.
Exemple de décision
Une piste nominale calculée à 50 Ω peut sortir de la fenêtre ±10 % si le diélectrique est 10 % plus épais et la gravure 25 µm plus étroite. L’enveloppe de tolérances rend ce risque visible avant la revue du stack-up avec le fabricant.
Pourquoi un solveur de champ reste nécessaire
Les formules fermées ne modélisent pas précisément le masque épargne, la rugosité du cuivre, le trapèze de gravure, les fibres de verre, les plans proches, les vias ou la dispersion en fréquence. Les coins affichés forment une enveloppe déterministe, pas une distribution statistique ni une garantie de rendement.
Questions fréquentes
La largeur calculée doit-elle être imposée au fabricant ?
Pas nécessairement. Pour une commande avec contrôle d’impédance, fournissez la cible, la tolérance et les couches concernées. Le fabricant ajuste souvent largeur et diélectrique selon ses matériaux réels et son processus.
Le masque épargne change-t-il l’impédance ?
Oui, surtout sur les microstrips étroits : le champ traverse partiellement le masque et l’impédance diminue généralement. Faites inclure son épaisseur et sa Dk dans la validation finale.
Références à consulter
- E. O. Hammerstad et Ø. Jensen, Accurate Models for Microstrip Computer-Aided Design, IEEE MTT-S, 1980.
- IPC-2141A, Design Guide for High-Speed Controlled Impedance Circuit Boards.
- IPC-6012, exigences de qualification et de performance pour circuits imprimés rigides, complétées par les coupons et règles du fabricant.
Contenu pédagogique original, revu pour la clarté technique le 13 septembre 2026. Vérifiez toujours les fiches techniques, les normes applicables et votre conception avant mise sous tension ou fabrication.