Si la capacité intercouche n'est pas suffisamment grande, le champ électrique sera réparti sur une zone relativement grande de la carte, de sorte que l'impédance intercouche soit réduite et que le courant de retour puisse retourner vers la couche supérieure.Dans ce cas, le champ généré par ce signal peut interférer avec le champ du signal de couche changeante proche.Ce n’est pas du tout ce que nous espérions.Malheureusement, sur une carte à 4 couches de 0,062 pouces, les couches sont très éloignées les unes des autres et la capacité intercouche est faible.
Lorsque le câblage passe de la couche 1 à la couche 4 ou vice versa, ce problème sera alors illustré comme sur l'image.

Le diagramme montre que lorsque le signal passe de la couche 1 à la couche 4 (ligne rouge), le courant de retour doit également changer de plan (ligne bleue).Si la fréquence du signal est suffisamment élevée et que les plans sont proches les uns des autres, le courant de retour peut traverser la capacité intercouche qui existe entre la couche de terre et la couche de puissance.Cependant, en raison de l'absence de connexion conductrice directe pour le courant de retour, le chemin de retour est interrompu et nous pouvons considérer cette interruption comme une impédance entre les plans illustrés ci-dessous.

Si la capacité intercouche n'est pas suffisamment grande, le champ électrique sera réparti sur une zone relativement grande de la carte, de sorte que l'impédance intercouche soit réduite et que le courant de retour puisse retourner vers la couche supérieure.Dans ce cas, le champ généré par ce signal peut interférer avec le champ du signal de couche changeante proche.Ce n’est pas du tout ce que nous espérions.Malheureusement, sur une carte à 4 couches de 0,062 pouce, les couches sont très éloignées les unes des autres (au moins 0,020 pouce) et la capacité intercouche est faible.Il en résulte l’interférence du champ électrique décrite ci-dessus.Cela ne causera peut-être pas de problèmes d’intégrité du signal, mais cela créera certainement davantage d’interférences électromagnétiques.C'est pourquoi, lorsqu'on utilise la cascade, on évite de changer de couche, notamment pour les signaux haute fréquence comme les horloges.
Il est courant d'ajouter un condensateur de découplage près du trou de passage de transition pour réduire l'impédance subie par le courant de retour illustré comme sur l'image ci-dessous.Cependant, ce condensateur de découplage est inefficace pour les signaux VHF en raison de sa faible fréquence de résonance.Pour les signaux AC dont les fréquences sont supérieures à 200-300 MHz, nous ne pouvons pas compter sur des condensateurs de découplage pour créer un chemin de retour à faible impédance.Par conséquent, nous avons besoin d'un condensateur de découplage (pour les fréquences inférieures à 200-300 MHz) et d'un condensateur intercarte relativement grand pour les fréquences plus élevées.

Ce problème peut être évité en ne changeant pas la couche du signal clé.Cependant, la faible capacité intercarte de la carte à quatre couches entraîne un autre problème sérieux : la transmission de puissance.Les circuits intégrés d'horloge numérique nécessitent généralement des courants d'alimentation transitoires importants.À mesure que le temps de montée/descente de la sortie IC diminue, nous devons fournir de l'énergie à un rythme plus élevé.Pour fournir une source de charge, nous plaçons généralement des condensateurs de découplage très près de chaque circuit intégré logique.Cependant, il y a un problème : lorsque l’on dépasse les fréquences auto-résonantes, les condensateurs de découplage ne peuvent pas stocker et transférer efficacement l’énergie, car à ces fréquences, le condensateur agira comme un inducteur.
Étant donné que la plupart des circuits intégrés ont aujourd'hui des temps de montée/descente rapides (environ 500 ps), nous avons besoin d'une structure de découplage supplémentaire avec une fréquence de résonance propre plus élevée que celle du condensateur de découplage.La capacité intercouche d'une carte de circuit imprimé peut constituer une structure de découplage efficace, à condition que les couches soient suffisamment proches les unes des autres pour fournir une capacité suffisante.Par conséquent, en plus des condensateurs de découplage couramment utilisés, nous préférons utiliser des couches de puissance et des couches de masse étroitement espacées pour fournir une puissance transitoire aux circuits intégrés numériques.
Veuillez noter qu'en raison du processus de fabrication courant des circuits imprimés, nous n'avons généralement pas d'isolants minces entre la deuxième et la troisième couche de la carte à quatre couches.Un panneau à quatre couches avec de fins isolants entre la deuxième et la troisième couche peut coûter beaucoup plus cher qu'un panneau à quatre couches classique.