I produttori di PCB si stanno sempre più concentrando sulla progettazione di circuiti stampati più piccoli. Tecnologia Moko non è tralasciato; integriamo meno componenti a foro passante incorporando più tecnologia di montaggio superficiale (SMT). Per fori passanti placcati grandi, stiamo assegnando meno spazio sulla lavagna. Invece di fori passanti placcati, utilizziamo sempre più componenti SMT. Tutti i nostri PCB sono progettati per utilizzare vias.
Una via si riferisce a un foro placcato che si trova nei PCB utilizzati per tracciare una traccia dallo strato superficiale della scheda all'interno e ad altri strati. I via PCB possono essere placcati per formare connessioni elettriche, e possono essere forati meccanicamente.
Sebbene i via siano essenziali nelle schede PCB multistrato, è difficile progettarli e produrli. Costruiscono percorsi per la corrente termica e il flusso elettrico tra i diversi strati della scheda. Essenzialmente, i vias sono canali che differiscono per tipo e grandezza.
Tipi di PCB via
Ci sono 5 PCB tramite tipi. Sono;
1. Via cieca - Una via cieca è un laser che transita da un solo strato a quello successivo.
2. Sepolto via - Questo tipo di via si trova tra gli strati interni ed è richiesto quando esistono progetti sequenziali o multi-laminazione.
3. Attraverso via – Una via passante collega i due strati esterni perforando dall'alto verso il basso.
4. Micro-via: la micro-via viene perforata utilizzando un laser anziché la perforazione meccanica, permettendo meno di 0.006 pollici.
5. Via-in-pad – Questo via è posizionato all'interno del pad del componente a montaggio superficiale.
Cieco Via vs. Via sepolta
Il sepolto e il cieco sono usati per collegare diversi strati di un PCB. La via sepolta offre l'interconnessione dello strato interno poiché la scheda è completamente nascosta dall'ambiente esterno del PCB. Allo stesso tempo, le vie cieche forniscono un'interconnessione di strati esterni con uno o più strati PCB interni. Queste due vie sono vantaggiose nel PCB HDI perché la loro densità ideale viene privata aumentando le dimensioni della scheda o aumentando i livelli della scheda PCB.
PCB Micro-via
Le micro-vie possono essere perforate utilizzando i laser poiché il loro diametro è inferiore al diametro delle vie passanti. Poiché è difficile placcare il rame all'interno delle micro-vie, hanno solo una profondità inferiore a due strati. Quindi, quando il diametro di una Via è piccolo, la capacità di lancio del bagno di rivestimento aumenta, creando così un rivestimento in rame chimico.
Secondo la loro posizione negli strati di cartone, le micro-vie sono classificate in stacked skip o sfalsate.
• Via impilati: possono essere creati impilandoli uno sopra l'altro in diversi livelli.
• Via sfalsati – Questi via possono essere sparsi in più strati, anche se costano.
• I passaggi di passaggio possono essere passati attraverso un livello, assicurandosi che lo strato non abbia contatti elettrici. Quindi, uno strato saltato non può formare un collegamento elettrico con una via.
PCB Via-in-pad
Il metodo Via-in-pad è stato inventato a causa dell'elevata velocità del segnale e dello spessore e della densità dei componenti PCB. Standard tramite strutture e VIPPO può rendere la capacità di routing e le caratteristiche di integrità di un segnale.
La traccia del segnale dei via standard viene tracciata dal pad al via dai produttori per evitare perdite di saldatura nei via. Un via in via-in-pad è posizionato nel pad del componente di montaggio esterno.
Questo viene fatto riempiendo prima la via utilizzando resina epossidica non conduttiva a seconda dei requisiti del produttore del PCB. Poi, la via è, e il cappotto è ricoperto per recuperare lo spazio terrestre. A causa di ciò, il percorso del segnale si espande, eliminando così l'effetto dell'induttanza e della capacità opportunistiche.
Ma ancora più importante, il via-in-pad riduce le dimensioni della scheda PCB e ospita le dimensioni di un piccolo terreno. Questo metodo è più adatto per i componenti di a BGA orma. È essenziale implementare il processo di back-drilling utilizzando un via-in-pad quando si mira a ottenere grandi risultati. Gli echi di segnale trovati nelle parti rimanenti di una via vengono rimossi dal back-drilling.
Componenti di un PCB tramite
un) barile- È un tubo conduttivo utilizzato per riempire il foro infiltrato.
b) pad- Collega tutte le estremità della canna alle sue tracce.
c) Antipad- Questo è un foro passante utilizzato per separare lo strato non connettivo e la canna.
Usi comuni dei via nella progettazione PCB
• Instradamento del segnale: un gran numero di schede PCB utilizza il passante per l'instradamento del segnale. però, le schede più spesse utilizzano vie interrate o cieche, mentre le schede luminose utilizzano solo micro-vias.
• Instradamento dell'alimentazione – I via nella maggior parte delle schede PCB sono limitati utilizzando ampi fori passanti per l'instradamento delle reti di alimentazione e di terra, anche se si possono usare anche blind-via.
• Percorso di fuga – Componenti del supporto di superficie più grande (SMT) per lo più usano i fori passanti per le vie di fuga. Le micro-vie o le vie cieche sono le più comunemente utilizzate per le vie di fuga, ma un via-in-pad può essere utilizzato su pacchetti solidi come BGA ad alto numero di pin.
• Cucitura: è possibile utilizzare fori passanti o ciechi per offrire numerose connessioni a un aereo. Per esempio, una striscia di metallo con vias cuciti circonda l'area sensibile del circuito per collegarlo con un piano di massa per la protezione EMI.
• Conduzione termica – Le vie possono essere utilizzate per la conduzione termica da un componente verso l'esterno attraverso il suo strato piano interno connesso. Generalmente, le vie termiche richiedono una densa via cieca o una via con foro passante dove queste via devono trovarsi nei pad di questi dispositivi.
Importanza dei via quando si progetta un PCB
Quando hai un semplice circuito stampato, le vie non sono necessarie. però, i via sono necessari solo quando si ha a che fare con una scheda multistrato. Quando si progettano schede PCB, le vie sono essenziali in quanto;
• Aiuta a creare un'eccezionale densità dei componenti in schede multistrato.
• Aumentare la densità delle tracce nelle schede multistrato poiché possono essere eseguite l'una sopra e l'altra in varie direzioni. I via consentono a diverse tracce di connettersi, agendo così come fattori di connessione verticale.
• Quando un via non è integrato con il processo di instradamento di a PCB multistrato, i componenti finiscono per essere posizionati in modo compatto.
• Facilitare la trasmissione di potenza e segnale tra gli strati. I componenti PCB devono essere instradati su un unico piano ogni volta che non si desidera utilizzare un via. Ma ancora più importante, i componenti a montaggio superficiale in un PCB multistrato rendono difficile l'instradamento delle parti su un unico piano.
Suggerimenti per la progettazione di circuiti stampati per via
Quando si utilizzano i via in un PCB, è essenziale considerare i suggerimenti di seguito;
• Quando si progettano PCB, è necessario impiegare il massimo tramite strutture.
• Quando si impilano tra vie sfalsate e impilate, considerare i via scaglionati poiché i via impilati devono essere riempiti.
• Ridurre il più possibile le proporzioni per ottenere un'eccezionale efficienza dei segnali e delle prestazioni elettriche. inoltre, minimizzare l'EMI, rumore, e diafonia.
Si consiglia di utilizzare vie più piccole in quanto;
• Consentono di costruire una scheda HDI di qualità riducendo l'induttanza e la capacità di un parassita.
• Riempire ogni volta i via-in-pad, tranne quando sono all'interno dei pad termici.
• Ricordare sempre che la matrice del pad in cui è fissato il BGA può contenere dei fori ciechi o passanti. Quando lo sai, assicurati di planare e riempire i via per evitare che i giunti di saldatura compromettano.
• Quando si progettano PCB, è essenziale sapere che i via aiutano a fissare i giunti di saldatura della barra e il termico impedisce il blocco del set, che ostacola la formazione di ottimi giunti di saldatura all'interno dei giunti QFN.
• Quando si ha a che fare con i pad termici, utilizzare un'officina di montaggio piuttosto che un foro passante. Si ottiene solo introducendo aperture con un design a finestra all'interno dello stencil del rivestimento di saldatura sopra il pad. Ciò elimina l'effetto del degassamento e della fusione della saldatura durante il processo di progettazione.
• Utilizzare la posizione del pacchetto BGA per cercare sempre l'autorizzazione via e la minima traccia nei componenti instradati.
• Riempi sempre l'assieme del tuo via-in-pad.
• Utilizzare una breve traccia predeterminata per separare una via dal suo cuscinetto durante l'assemblaggio di un osso di cane.
• Una documentazione PCB richiede una maschera di foratura con punti X-Y per ogni foro e codice caratteristica.
Via Trattamento
I produttori di PCB aggiungono un trattamento extra sui vias per aumentare le prestazioni termiche del PCB. Questi trattamenti aggiuntivi aiutano anche ad eliminare diversi problemi di assemblaggio come il riempimento, copertura, collegare, e riempimento conduttivo. Trattamenti adeguati sulle vie sono essenziali in quanto aiutano ad eliminare costosi lavori di risoluzione dei problemi.
UN) rivestimento -. È un processo tipico che i produttori utilizzano per asciugare le maschere di saldatura a film. Il film secco ha uno spessore di 4 mm, sufficiente per coprire efficacemente anche fori di grandi dimensioni.
B) Riempimento – I fabbricanti utilizzano la pasta epossidica non conduttiva per riempire una via normale o intaccata. Questi via pieni hanno pochi millimetri che impediscono alla maschera di saldatura di raggiungere il pad. È una tecnica eccellente per l'uso in PCB di media densità poiché la maschera di saldatura riduce al minimo le possibilità di saldatura a ponte tra il pad e la via.
C) Collegamento: questo trattamento prevede il collegamento delle estremità del via con una pasta epossidica non conduttiva per impedire l'assorbimento o il flusso di saldatura durante il processo di saldatura. Affinché la resina epossidica fori efficacemente il foro, il diametro della via deve essere inferiore a 20 mm. I fabbricanti usano una maschera di saldatura per coprire il via collegato.
D) Riempimento conduttivo: i produttori di PCB utilizzano rame puro o resina epossidica con rame per riempire le micro-vie con una pasta conduttiva, migliorare la conduttività del PCB. La tecnica di riempimento conduttivo può essere utilizzata per tutti i tipi di vias.
Conduttivo vs. non conduttivo tramite riempimento
I produttori di PCB utilizzano un metodo di produzione unico chiamato Via Fill per chiudere i fori utilizzando interamente la resina epossidica. Alcuni vantaggi chiave del riempimento tramite riempimento sono;
• Aumenta i rendimenti di montaggio
• Rende i supporti di superficie più affidabili
• Migliora la consistenza riducendo al minimo le possibilità di aria o liquidi bloccati.
Il riempimento passante non conduttivo conduce energia e calore utilizzando vie placcate in rame. Una speciale resina epossidica a basso ritiro viene utilizzata per riempire la via. D'altra parte, conduttivo tramite riempimento fornisce ulteriore conduttività elettrica e termica utilizzando argento di particelle di rame disperse su tutta la resina epossidica.
La conduttività termica di un riempimento non conduttivo è 0.25 W / mK, mentre quello di un riempimento conduttivo varia ovunque da 3.5-15 W / mK. In contrasto, la conduttività termica del rame elettrolitico è superiore a 250 W/mK.
Sebbene un riempimento passante conduttivo spesso fornisca la conduttività richiesta in alcune applicazioni, è ancora possibile aggiungere via extra utilizzando la pasta non conduttiva. L'eccezionale conduttività termica ed elettrica offre un minor impatto sui costi.
Differenza tra via tipo e via diametro
La differenza nel diametro della via in diversi tipi di via è discussa nella tabella sottostante. Discute chiaramente anche del via pad, minimo tramite diametro, e anello anulare di un esatto Progettazione PCB layout utilizzando un via basato sulla sua applicazione. inoltre, la tabella mostra i dettagli delle diverse dimensioni essenziali per l'implementazione nel PCB. Viene anche menzionato il rapporto di aspetto di ciascun tipo di via.
Fattori da considerare quando si sceglie il giusto via
È essenziale scegliere un via appropriato per qualsiasi progetto PCB comprendendo il design della producibilità. Considera sempre i fattori seguenti quando pensi di intraprendere qualsiasi progetto PCB.
1) Tipo di via: determina il miglior tipo di via per il tuo progetto. Quando è disponibile una sola laminazione senza via fill o tecnologia, forse ci sono dei buchi grandi.
2) Tramite dimensione – 10 mm è il PCB standard tramite dimensioni o 7 mm dopo PCB tramite placcatura, dove lo spessore della tavola determina la dimensione della via. Sia le micro-vie perforate meccanicamente che quelle perforate al laser hanno fori da 4 mm.
3) Tolleranza via - È essenziale indicare la tolleranza della dimensione del foro della via, sebbene la maggior parte dei fornitori di PCB fornisca tutte le linee guida interne.
4) Supporta la tecnologia più adatta – Quando hai bisogno di via interrata o cieca, chiedi sempre ai fornitori di PCB di creare uno stack-up che supporti quel tipo di tecnologia.
5) Linee guida IPC – È essenziale seguire rigorosamente le linee guida IPC per la tecnologia alleata, come la distanza tra i via come indicato dal produttore del PCB. Come le linee guida di assemblaggio dell'IPC per i militari, Classe 2, Classe 3, e Class 3DS differiscono leggermente, è fondamentale considerarli.
6) Anello anulare – Poiché la dimensione del pad via è piuttosto importante, è fondamentale assicurarsi che la via abbia un anello anulare sufficientemente grande dopo la perforazione. Poiché i trapani meccanici vagano un po' durante la perforazione, la fresa può compromettere la mancanza di un anello anulare sufficiente.
