Una domanda comune quando si progettano circuiti stampati complessi per l'elettronica avanzata è se utilizzare vie impilate o sfalsate per instradare le connessioni tra gli strati. I via agiscono come percorsi conduttivi attraverso gli strati interni dei circuiti stampati multistrato. Comprendere le differenze chiave tra l'impilamento verticale dei via uno sopra l'altro e il loro sfalsamento orizzontale consente di scegliere l'approccio giusto per una determinata applicazione e complessità della scheda. Questo blog introduce questi due tipi di via e li confronta sotto diversi aspetti per aiutarti a fare una scelta informata tra i due durante la progettazione del tuo PCB.
Impilato Via nel PCB
Il PCB impilato tramite è un tipo di PCB attraverso utilizzato nei circuiti stampati per realizzare collegamenti elettrici tra strati non adiacenti, fornendo una soluzione di instradamento verticale ottimizzata in un'unica struttura compatta. Costruito praticando un singolo foro attraverso due o più strati PCB adiacenti e quindi placcando le pareti del foro per collegare elettricamente i vias, I via impilati consentono scorciatoie tra strati distanti senza dover passare orizzontalmente attraverso gli strati intermedi. Con la loro capacità di semplificare i percorsi di tracciamento dell'instradamento tra più strati della scheda, I via impilati aiutano a ridurre la congestione e il disordine del circuito rispetto ai metodi di connessione alternativi. Offre ingombri ridotti e portata multistrato, I via impilati sono diventati indispensabili per i complessi, PCB densi che necessitano di trasmettere segnali senza soluzione di continuità tra molti strati. Integrazione di un design efficiente con la connettività, I via impilati PCB offrono versatilità, Transizioni da livello a livello salvaspazio.
Via sfalsata nel PCB
I via sfalsati sono un tipo di via utilizzato in interconnessione ad alta densità (HDI) circuiti stampati per effettuare connessioni da livello a livello senza avere via direttamente allineati. Costruito compensando le posizioni delle vie sugli strati adiacenti e quindi praticando fori ad angolo, i via sfalsati impediscono il contatto fisico dei via impilati adiacenti. Questo angolare, l'allineamento indiretto elimina la necessità di riempire il rame attorno ai vias placcati normalmente impilati, razionalizzazione della fabbricazione. Agendo come connessioni cieche e sepolte tra gli strati interni ed esterni, i via sfalsati consentono percorsi di instradamento più brevi ed efficienti non possibili con posizionamenti di via adiacenti verticalmente. È necessaria un'attenzione particolare durante la progettazione per determinare la spaziatura sfalsata appropriata tra le vie per soddisfare le distanze di separazione minime. Mentre la separazione fisica dei via richiede layout e operazioni di perforazione più complessi, i via sfalsati eliminano i requisiti di riempimento di metallo superflui e forniscono funzionalità di instradamento uniche. In definitiva, la funzionalità interconnessa dei via sfalsati si traduce in una maggiore densità, circuiti stampati più performanti.
Qual è la differenza tra Stacked Via e Staggered Via?
- Efficienza spaziale
Via impilati: Allineando le vie in una colonna verticale attraverso tutti gli strati, I via impilati consumano l'area di ingombro minima necessaria poiché si sovrappongono perfettamente tra gli strati. Questo li rende ideali quando lo spazio è limitato. La condensazione verticale permette anche di avvicinare i collegamenti.
Vie sfalsate: Poiché i via sfalsati cambiano intenzionalmente la posizione su strati alternati, è necessario progettare uno spazio aggiuntivo attorno a ciascuna via su ogni strato per mantenere la spaziatura. Ciò consuma più area totale della scheda rispetto ai via impilati. Ma lo spostamento elimina l'allineamento verticale che aiuta con la diafonia.
- Problemi di diafonia
Via impilati: Con via impilati verticalmente, lungo tale asse aumenta il rischio che la diafonia elettrica interferisca con i segnali ad alta velocità. Il rumore può propagarsi più facilmente tra i livelli quando i via sono allineati direttamente. La spaziatura aggiuntiva aiuta a controllare la diafonia.
Vie sfalsate: Compensando i via tra gli strati, i via sfalsati evitano l'allineamento verticale continuo che riduce notevolmente la probabilità di problemi di diafonia eliminando la verticale percorso di accoppiamento. Il rumore è isolato tra gli strati.
- Requisito di riempimento
Via impilati: Perché la connettività elettrica attraverso tutti i livelli è fondamentale con i via impilati, di solito richiedono il riempimento conduttivo dei fori tra gli strati, tipicamente con rame elettrolitico. Ciò garantisce robustezza, contatto elettrico affidabile lungo tutta la profondità della colonna verticale anche se le pareti del foro presentano incongruenze.
Vie sfalsate: Per vie sfalsate, il riempimento conduttivo dei fori tra gli strati è generalmente necessario solo per i via che si collegano agli strati più esterni del PCB. Le connessioni intermedie possono rimanere riempite d'aria purché sia progettata una sovrapposizione sufficiente tra i via adiacenti per tenere conto del disallineamento da strato a strato.
- Tramite accordo
Via impilati: I via impilati sono via che si sovrappongono direttamente e sono interconnessi attraverso più strati di un circuito stampato. Formano una colonna verticale che attraversa diversi strati, essenzialmente impilandoli uno sopra l'altro lungo la stessa posizione delle coordinate dell'asse xy su diversi strati della scheda. Ciò riduce al minimo l'area totale della scheda consumata.
Vie sfalsate: I via sfalsati descrivono un offset intenzionale del posizionamento del via su strati PCB sequenziali. Piuttosto che essere impilati verticalmente, i via sfalsati spostano leggermente la posizione del via su strati alternati per evitare che i fori praticati siano direttamente allineati. C'è un offset intenzionale progettato nel layout della scheda.
- Influenze economiche
Vie impilate: I requisiti di precisione impegnativi con vie impilate portano direttamente a tassi di scarto più elevati una volta che si verificano errori di fabbricazione. La perdita di scarti dovuta alla bassa resa aumenta notevolmente i costi di rilavorazione.
Vie sfalsate: I processi di fabbricazione si adattano più facilmente alle tolleranze più larghe e sfalsate con una minore perdita di scarti, migliorando così la resa produttiva con un risparmio sui costi. Ciò rende economico il ridimensionamento a volumi più elevati.
Parole di chiusura
In sintesi, I via impilati e i via sfalsati offrono entrambi punti di forza unici che soddisfano esigenze specifiche durante PCB multistrato design. I via impilati massimizzano lo spazio allineando in modo efficiente i percorsi tra gli strati. nel frattempo, le vie sfalsate migliorano l'isolamento elettrico e semplificano la fabbricazione. Durante la progettazione delle schede, gli ingegneri elettrici valutano i vincoli dimensionali, metodi di produzione, linea del tempo, e le prestazioni devono determinare l'ideale tramite strategie di posizionamento. Sfruttando un mix di vie impilate e sfalsate quando appropriato anziché attenersi rigidamente a un approccio, gli ingegneri possono migliorare l'ottimizzazione del layout e garantire la resa produttiva per soluzioni PCB innovative ma affidabili. La valutazione dei compromessi consente di abbracciare i vantaggi complementari sia dei via di connessione verticale che di quelli di compensazione orizzontale in base ai requisiti del circuito.
