Une question courante lors de la conception de cartes de circuits imprimés complexes pour l'électronique avancée est de savoir s'il faut utiliser des vias empilés ou décalés pour acheminer les connexions entre les couches.. Les vias agissent comme des chemins conducteurs à travers les couches intérieures des circuits imprimés multicouches.. Comprendre les principales différences entre l'empilement vertical des vias les uns sur les autres et leur décalage horizontal permet de choisir la bonne approche pour une application et une complexité de carte données.. Ce blog présente ces deux types de vias et les compare sous différents aspects pour vous aider à faire un choix éclairé entre les deux lors de la conception de votre PCB.
Empilé via dans les PCB
PCB empilé via est un type de PCB via utilisé dans les cartes de circuits imprimés pour établir des connexions électriques entre des couches non adjacentes, fournissant une solution de routage vertical optimisée dans une structure compacte. Construit en perçant un seul trou à travers deux ou plusieurs couches de PCB adjacentes, puis en plaquant les parois du trou pour connecter électriquement les vias., les vias empilés permettent des raccourcis entre des couches distantes sans avoir à acheminer horizontalement à travers les couches intermédiaires. Grâce à leur capacité à rationaliser les chemins de routage des traces entre plusieurs couches de cartes, les vias empilés aident à réduire la congestion et l'encombrement des circuits par rapport aux méthodes de connexion alternatives. Offrant des empreintes condensées et une portée multicouche, les vias empilés sont devenus indispensables pour les applications complexes, PCB denses devant piloter les signaux de manière transparente entre plusieurs couches. Intégrer une conception efficace à la connectivité, Les vias empilés sur PCB offrent une polyvalence, transitions couche à couche peu encombrantes.
Via échelonné dans les PCB
Les vias décalés sont un type de via utilisé dans interconnexion haute densité (HDI) cartes de circuits imprimés pour établir des connexions couche à couche sans avoir de vias directement alignés. Construit en décalant les positions des vias sur les couches adjacentes, puis en perçant des trous selon un angle, les vias décalés empêchent les vias empilés de manière adjacente d'entrer physiquement en contact. Cet angulaire, l'alignement indirect élimine le besoin de remplir du cuivre autour des vias plaqués généralement empilés, rationalisation de la fabrication. Agissant comme des connexions aveugles et enterrées entre les couches intérieures et extérieures, les vias décalés permettent des chemins de routage plus courts et plus efficaces, impossibles avec des placements de vias adjacents verticalement. Une attention particulière est nécessaire lors de la conception lors de la détermination de l'espacement approprié entre les vias pour respecter les dégagements de séparation minimaux.. Tandis que la séparation physique des vias nécessite des aménagements et des opérations de forage plus complexes, les vias décalés éliminent les exigences de remplissage de métal superflu et offrent des capacités de routage uniques. En fin de compte, la fonctionnalité interconnectée des vias décalés se traduit par un, cartes de circuits imprimés plus performantes.
Quelle est la différence entre les via empilés et les via échelonnés?
- Efficacité spatiale
Vias empilés: En alignant les vias dans une colonne verticale à travers toutes les couches, les vias empilés consomment la surface d'encombrement minimale nécessaire car ils se chevauchent parfaitement entre les couches. Cela les rend idéaux lorsque l’espace est limité. La condensation verticale permet également de rapprocher les connexions.
Vias décalés: Étant donné que les vias décalés changent intentionnellement de position sur des couches alternées, un espace supplémentaire doit être conçu autour de chaque via sur chaque couche pour maintenir l'espacement. Cela consomme plus de surface totale de la carte que les vias empilés. Mais le décalage élimine l'alignement vertical, ce qui facilite la diaphonie..
- Problèmes de diaphonie
Vias empilés: Avec vias empilés verticalement, le risque de diaphonie électrique interférant avec les signaux à grande vitesse est augmenté le long de cet axe. Le bruit peut se propager plus facilement entre les couches lorsque les vias s'alignent directement. Un espacement supplémentaire aide à contrôler la diaphonie.
Vias décalés: En décalant les vias entre les couches, les vias décalés évitent l'alignement vertical continu, ce qui réduit considérablement le risque de problèmes de diaphonie en éliminant la verticale chemin de couplage. Le bruit est isolé entre les couches.
- Exigence de remplissage
Vias empilés: Parce que la connectivité électrique à travers toutes les couches est essentielle avec les vias empilés, ils nécessitent généralement un remplissage de trous conducteurs entre les couches, généralement avec du cuivre électrolytique. Cela garantit la robustesse, contact électrique fiable sur toute la profondeur de la colonne de via verticale, même si les parois des vias présentent des incohérences.
Vias décalés: Pour vias décalés, le remplissage conducteur des trous entre les couches n'est généralement nécessaire que pour les vias qui se connectent aux couches de PCB les plus externes. Les connexions intermédiaires peuvent rester remplies d'air à condition qu'un chevauchement suffisant soit conçu entre les vias adjacents pour tenir compte du désalignement couche à couche..
- Par arrangement
Vias empilés: Les vias empilés sont des vias qui se chevauchent directement et sont interconnectés via plusieurs couches d'une carte de circuit imprimé.. Ils forment une colonne verticale traversant différentes couches, empiler essentiellement l'un via l'autre directement le long du même emplacement de coordonnées de l'axe x-y sur différentes couches de carte. Cela minimise la surface totale du tableau consommée.
Vias échelonnées: Les vias décalés décrivent un décalage intentionnel du placement du via sur des couches séquentielles de PCB. Plutôt que d'être empilé verticalement, les vias décalés décalent légèrement la position du via sur des couches alternées pour empêcher les trous percés d'être directement alignés. Il y a un décalage intentionnel conçu dans la disposition du tableau.
- Influences économiques
Vias empilés: Les exigences de précision difficiles avec des vias empilés conduisent directement à des taux de rejet accrus une fois que des défauts de fabrication se produisent. La perte de rebuts due à un faible rendement augmente sensiblement les coûts de reprise.
Vias échelonnées: Les processus de fabrication s'adaptent plus facilement aux tolérances échelonnées et plus lâches avec moins de perte de rebut, améliorant ainsi le rendement de fabrication pour des économies de coûts.. Cela rend économique l’évolution vers des volumes plus élevés.
Mots de clôture
En résumé, les vias empilés et les vias décalés offrent tous deux des atouts uniques qui répondent à des besoins spécifiques pendant PCB multicouche conception. Les vias empilés maximisent l'espace en alignant efficacement les chemins entre les couches. pendant ce temps, les vias décalés améliorent l'isolation électrique et simplifient la fabrication. Lors de la conception de planches, les ingénieurs électriciens pèsent les contraintes de taille, méthodes de fabrication, délais, et les performances doivent déterminer l'idéal via des stratégies de placement. En tirant parti d'un mélange de vias empilés et décalés lorsque cela est approprié plutôt que de s'en tenir strictement à une seule approche, les ingénieurs peuvent améliorer l'optimisation de la configuration et garantir le rendement de production pour des solutions PCB innovantes mais fiables. L'évaluation des compromis permet de profiter des avantages complémentaires des vias à connexion verticale et à décalage horizontal en fonction des exigences du circuit..
