Avez-vous déjà remarqué que certaines conceptions de PCB intègrent un certain degré d'indentation dans les couches GND et de puissance ? Vous êtes-vous déjà demandé pourquoi ?

Pour comprendre cela, il faut d’abord comprendre le principe des « 20H » :

Le principe 20H est principalement conçu pour réduire le rayonnement électromagnétique des circuits imprimés. Les courants à grande vitesse sur un circuit imprimé génèrent des champs magnétiques associés. La manière dont ces champs électromagnétiques rayonnent aux bords des différentes couches est illustrée dans le schéma suivant :

Comme vous pouvez le constater, lorsque les plans de masse et de puissance ont la même taille, le champ électrique entre les plans de puissance et de masse change, provoquant des interférences électromagnétiques rayonnant vers l'extérieur depuis les bords de la carte. La solution courante consiste à indenter le plan de puissance d'une certaine distance. Cela permet au champ électrique de se conduire uniquement dans la zone du plan de masse, supprimant ainsi les effets de rayonnement de bord et améliorant la compatibilité électromagnétique (CEM).

Alors, de combien devrions-nous généralement mettre en retrait ? La distance d'indentation est la distance « 20H » que nous avons mentionnée plus tôt. Ici, H fait référence à l'épaisseur diélectrique entre le plan d'alimentation et le plan de masse. La « règle des 20H » consiste à s'assurer que le bord du plan d'alimentation est en retrait d'au moins 20 fois la distance entre les deux plans par rapport au bord du plan 0 V.

Comme le montre l'image ci-dessus, il s'agit du plan de puissance et du plan de masse en retrait. Nous pouvons constater que la majeure partie du champ électromagnétique n’est plus rayonnée vers l’extérieur, réduisant ainsi le rayonnement EMI externe. Mais pourquoi dit-on que la majeure partie n’est plus rayonnée vers l’extérieur ? Parce que nous avons constaté qu'un retrait de 20H du bord du plan de puissance par rapport au plan de masse réduit la densité du champ électromagnétique d'environ 70 %, et non de zéro. Si nous devons confiner encore plus le champ électrique, nous pouvons indenter de "100H". Généralement, une indentation de 100H peut confiner 98 % du champ électrique dans la zone de confinement. C'est l'une des raisons pour lesquelles nos tableaux doivent être en retrait.

Cependant, en raison de la conception de l'empilement de couches, sur certains PCB typiques, le strict respect de la règle des 20H empêcherait le routage des PCB. Par conséquent, une pratique courante consiste à enfoncer le plan GND d'alimentation de 1 mm vers l'intérieur du plan GND de base, garantissant ainsi une certaine amélioration des performances de la carte.

Notons également que la règle des 20H n’a un effet significatif que sous certaines conditions :

1. Le plan d'alimentation doit être situé à l'intérieur du PCB et les deux couches adjacentes au-dessus et en dessous doivent toutes deux être des plans 0 V. La distance s'étendant vers l'extérieur à partir de ces deux plans 0 V doit être au moins 20 fois supérieure à l'espacement des couches entre eux et le plan d'alimentation.
2. Le nombre total de couches de PCB doit être supérieur ou égal à 8 couches.