Calculateur de vias PCB
Calculez le courant continu admissible d’un groupe de vias à partir de sa géométrie, de son environnement thermique et de l’élévation de température visée.
Paramètres électriques et thermiques
Perçage traversant métallisé sur toute l’épaisseur de la carte.
Valeur issue d’une simulation, d’un essai ou de règles validées du fabricant, incluant plans et cuivre adjacent.
Approximation coaxiale du groupe de vias. Utilisez l’antipad et l’εr du stack-up réel ; faites valider les liaisons rapides par extraction EM.
Coupe électrique du via
Modèle électro-thermique
Le chemin est un barillet traversant. Saisissez la longueur finie réellement conductrice, plutôt que le nombre nominal de couches.
Résultats électriques
Résultats haute fréquence
Compatibilité thermique
Validation IPC / fabricant requise
Le statut vert confirme seulement la compatibilité avec les limites saisies ; il ne constitue pas une conformité IPC ou une qualification de fabrication.
Estimation de pré-dimensionnement en régime continu. La résistance thermique doit représenter le groupe de vias, le cuivre voisin, les plans, le stack-up et le refroidissement réels. Vérifiez IPC-2221, IPC-6012 et les règles du fabricant avant de valider courant admissible, échauffement, fiabilité et contraintes de fabrication. Les paramètres LC utilisent un modèle coaxial de premier ordre : ils orientent le pré-dimensionnement, mais ne remplacent ni les anti-pads réels, ni les stubs, ni une simulation électromagnétique 3D.
Guide de fabrication PCB
Choisir et pré-dimensionner un via sans masquer les contraintes HDI
Un via est à la fois une connexion électrique et une opération de fabrication. Son type fixe le procédé ; longueur métallisée, perçage fini, cuivre de barillet, chemins en parallèle, antipad et environnement thermique déterminent ses pertes et son comportement haute fréquence.
Méthode et hypothèses
L’outil calcule la résistance du chemin métallisé à partir de sa longueur, du perçage fini et du cuivre de barillet. Il applique la variation de résistivité du cuivre avec la température, puis résout le courant qui atteint l’élévation maximale demandée, sans dépasser la température maximale autorisée du via. Pour la haute fréquence, il emploie une approximation coaxiale de premier ordre à partir de l’antipad, de l’εr et de la longueur, afin d’estimer C, L, la résonance et l’impédance — sans se substituer à une extraction EM.
Entrées à vérifier
Type de via et longueur métallisée réelle
Le type de via rappelle les contraintes de procédé, mais le calcul électrique a besoin de la longueur finie réellement parcourue par le cuivre. Pour un microvia empilé, saisissez la somme des longueurs des étages et renseignez leur nombre pour visualiser la profondeur par transition.
Dimensions finies, pas les dimensions de CAO seules
Utilisez le perçage fini et le cuivre de barillet finis demandés par le fabricant. Le diamètre d’outil avant métallisation et la métallisation déposée changent d’un procédé à l’autre, et modifient directement la section conductrice.
Liaison électrique entre deux couches
L’outil représente une liaison électrique entre deux couches. La longueur métallisée réelle reste la grandeur qui gouverne les modèles électrique, thermique et haute fréquence, y compris le stub éventuel d’un via traversant.
Antipad, εr et fréquence
Pour les valeurs LC, utilisez le diamètre réel de dégagement dans le plan de référence et la permittivité du diélectrique du stack-up. La réactance affichée est celle du modèle RLC concentré à la fréquence d’analyse ; elle n’est pas un S-paramètre du via complet.
Élévation visée, parallélisme et résistance thermique
Ne saisissez pas de courant : l’outil calcule le courant continu admissible à l’élévation de température visée. Ne comptez comme parallèles que les chaînes alimentées de façon symétrique. Saisissez une résistance thermique représentant tout le groupe de vias, les pads, les plans, le stack-up et le refroidissement ; elle ne peut pas être déduite du perçage seul.
Démarche recommandée
- 1Choisissez le mode de via, puis relevez longueur conductrice finie, perçage fini et cuivre de barillet dans le stack-up et le DFM du fabricant.
- 2Saisissez les chemins qui partagent réellement le courant, l’ambiance, l’élévation maximale visée et la température maximale autorisée. L’outil en déduit le courant continu admissible.
- 3Entrez l’antipad, εr et la fréquence pour situer capacité, inductance, résonance et réactance, puis faites confirmer les liaisons rapides par analyse ou essai.
Exemple de lecture
Pour une longueur métallisée de 1 mm, un perçage fini de 0,30 mm et 25 µm de cuivre de barillet, la résistance à 20 °C est d’environ 0,675 mΩ. Avec une résistance thermique de groupe de 100 °C/W et une élévation visée de 10 °C, l’outil calcule le courant qui amène le groupe à cette élévation. Changez cette résistance pour refléter votre cuivre et votre refroidissement réels.
Ce que le calcul ne valide pas
Le modèle ne déduit pas la résistance thermique de la géométrie du via et ne connaît ni le profil de perçage, ni le remplissage cuivre, ni les cycles de lamination, ni les coupons de fiabilité. Le vert indique seulement que les limites thermiques saisies sont cohérentes ; il ne certifie ni une conformité IPC ni une aptitude de fabrication. Les valeurs LC sont une approximation concentrée : elles ne modélisent pas fidèlement les stubs, le retour de courant, les anti-pads non circulaires, les discontinuités, les pertes diélectriques ou les S-paramètres. Ces cas exigent un solveur EM 3D ou une mesure.
Questions fréquentes
Que vérifier pour un microvia empilé ?
Un empilement conserve un axe de connexion compact, mais demande souvent un remplissage et un capage contrôlés. Vérifiez les règles HDI, les cycles de lamination, la fiabilité visée et les capacités explicites du fabricant.
Puis-je utiliser une résistance thermique générique ?
Seulement pour comparer des options très tôt. La résistance thermique varie beaucoup avec les plans de cuivre, la densité de vias, l’épaisseur et les matériaux du PCB, l’air et les sources de chaleur voisines. Pour décider un courant, utilisez une valeur simulée, mesurée ou fournie par votre fabricant.
Le courant maximal affiché est-il une spécification de fabrication ?
Non. C’est le point auquel le modèle atteint votre élévation de température visée avec la résistance thermique saisie, tout en respectant la température maximale autorisée. Il constitue un repère de conception continu ; la limite de production exige toujours les règles du fabricant et, pour une fonction critique, une validation thermique et de fiabilité.
L’impédance calculée suffit-elle pour une liaison rapide ?
Non. Elle donne une tendance à partir d’une géométrie coaxiale simplifiée. Une transition rapide réelle comprend pads, anti-pads, stubs, retour de courant et couplages : contrôlez-la avec des S-paramètres, une simulation 3D ou un coupon de mesure.
Références à consulter
- IPC-2152, guide sur la capacité en courant des conducteurs de cartes imprimées et l’élévation de température ; complétez-le par l’environnement thermique réel.
- IPC-2221, exigences générales de conception de cartes imprimées, dont les principes de perçage, pads et bagues annulaires.
- IPC-6012 et IPC-6013, spécifications de performance et de qualification pour cartes rigides et flex-rigides, à compléter par les capacités du fabricant.
- Guide de stack-up, DFM et règles HDI du fabricant retenu : ils priment toujours sur une règle générique.
- Notes Analog Devices et Texas Instruments sur les parasites de vias et les discontinuités haute fréquence ; complétez-les par l’extraction EM du stack-up réel.
Contenu pédagogique original, revu pour la clarté technique le 14 septembre 2026. Vérifiez toujours les fiches techniques, les normes applicables et votre conception avant mise sous tension ou fabrication.