Empilhados via VS. Via escalonada: Qual é a diferença?

Uma dúvida comum ao projetar placas de circuito impresso complexas para eletrônica avançada é usar vias empilhadas ou escalonadas para rotear conexões entre camadas.. As vias atuam como caminhos condutores através das camadas internas das placas de circuito multicamadas. Compreender as principais diferenças entre empilhar vias verticalmente umas sobre as outras e compensá-las horizontalmente permite escolher a abordagem certa para uma determinada aplicação e complexidade da placa. Este blog apresenta esses dois tipos de vias e os compara em diferentes aspectos para ajudá-lo a fazer uma escolha informada entre os dois ao projetar sua PCB..

Empilhados via em PCB

PCB empilhado via é um tipo de PCB através da usado em placas de circuito impresso para fazer conexões elétricas entre camadas não adjacentes, fornecendo uma solução de roteamento vertical otimizada em uma estrutura compacta. Construído perfurando um único furo através de duas ou mais camadas adjacentes de PCB e, em seguida, revestindo as paredes do furo para conectar as vias eletricamente, vias empilhadas permitem atalhos entre camadas distantes sem ter que rotear horizontalmente através das camadas intermediárias. Com sua capacidade de agilizar caminhos de roteamento de rastreamento entre múltiplas camadas da placa, vias empilhadas ajudam a reduzir o congestionamento e a desordem do circuito em comparação com métodos de conexão alternativos. Oferecendo pegadas condensadas além de alcance multicamadas, vias empilhadas tornaram-se indispensáveis ​​para complexos, PCBs densos que precisam transmitir sinais perfeitamente entre muitas camadas. Integrando design eficiente com conectividade, As vias empilhadas de PCB oferecem versatilidade, transições camada a camada que economizam espaço.

Via escalonada em PCB

Vias escalonadas são um tipo de via usada em interconexão de alta densidade (IDH) placas de circuito impresso para fazer conexões camada a camada sem ter vias alinhadas diretamente. Construído compensando as posições das vias nas camadas adjacentes e, em seguida, fazendo furos em ângulo, vias escalonadas evitam que vias empilhadas adjacentes entrem em contato físico. Este angular, o alinhamento indireto elimina a necessidade de preenchimento de cobre em torno de vias revestidas normalmente empilhadas, agilizando a fabricação. Atuando como conexões cegas e enterradas entre as camadas internas e externas, vias escalonadas permitem caminhos de roteamento mais curtos e mais eficientes, impossíveis com posicionamentos de via verticalmente adjacentes. É necessária atenção cuidadosa durante o projeto ao determinar o espaçamento escalonado apropriado entre as vias para atender às folgas mínimas de separação. Embora a separação física das vias exija layouts e operações de perfuração mais complexos, vias escalonadas eliminam requisitos supérfluos de preenchimento de metal e fornecem recursos de roteamento exclusivos. Em última análise, a funcionalidade interconectada de vias escalonadas se traduz em, placas de circuito impresso de maior desempenho.

Qual é a diferença entre Via empilhada e Via escalonada?

1. Eficiência Espacial

Vias empilhadas: Alinhando as vias em uma coluna vertical em todas as camadas, vias empilhadas consomem a área mínima necessária, uma vez que se sobrepõem perfeitamente entre as camadas. Isso os torna ideais quando o espaço é limitado. A condensação vertical também permite aproximar as conexões.

Vias escalonadas: Como as vias escalonadas mudam intencionalmente de posição em camadas alternadas, folga adicional deve ser projetada em torno de cada via em cada camada para manter o espaçamento. Isso consome mais área total da placa em comparação com vias empilhadas. Mas a mudança elimina o alinhamento vertical, o que ajuda na diafonia.

2. Problemas de diafonia

Vias empilhadas: Com vias empilhadas verticalmente, o risco de diafonia elétrica interferir nos sinais de alta velocidade aumenta ao longo desse eixo. O ruído pode se propagar mais facilmente pelas camadas quando as vias se alinham diretamente. Espaçamento adicional ajuda a controlar diafonia.

Vias escalonadas: Ao compensar vias entre camadas, vias escalonadas evitam o alinhamento vertical contínuo, o que reduz bastante a probabilidade de problemas de diafonia, eliminando a vertical caminho de acoplamento. O ruído é isolado entre as camadas.

3. Requisito de preenchimento

Vias empilhadas: Porque a conectividade elétrica através de todas as camadas é crítica com vias empilhadas, eles geralmente exigem preenchimento de furos condutivos entre as camadas, normalmente com cobre galvanizado. Isso garante robustez, contato elétrico confiável ao longo de toda a profundidade da coluna vertical, mesmo que as paredes do furo tenham inconsistências.

Vias escalonadas: Para vias escalonadas, o preenchimento de furos condutivos entre as camadas geralmente só é necessário para vias que se conectam às camadas mais externas do PCB. Conexões intermediárias podem permanecer cheias de ar, desde que seja projetada sobreposição suficiente entre vias adjacentes para compensar o desalinhamento camada a camada..

4. Através do acordo

Vias empilhadas: Vias empilhadas são vias que se sobrepõem diretamente e são interconectadas através de múltiplas camadas de uma placa de circuito impresso. Eles formam uma coluna vertical passando por diferentes camadas, essencialmente empilhando um em cima do outro ao longo da mesma localização de coordenadas do eixo x-y em diferentes camadas da placa. Isso minimiza a área total da placa consumida.

Vias escalonadas: As vias escalonadas descrevem um deslocamento intencional da colocação da via em camadas sequenciais de PCB. Em vez de serem empilhados verticalmente, vias escalonadas mudam ligeiramente a posição da via em camadas alternadas para evitar que os furos sejam alinhados diretamente. Há um deslocamento intencional projetado no layout do tabuleiro.

5. Influências Econômicas

Vias empilhadas: Mandatos de precisão desafiadores com vias empilhadas levam diretamente a maiores taxas de rejeição quando ocorrem falhas de fabricação. A perda de sucata devido ao baixo rendimento aumenta visivelmente os custos de retrabalho.

Vias escalonadas: Os processos de fabricação acomodam tolerâncias mais frouxas e escalonadas com menos perda de sucata, melhorando assim o rendimento da fabricação para economia de custos. Isso torna econômico o dimensionamento para volumes maiores.

Palavras finais

Resumindo, vias empilhadas e vias escalonadas oferecem resistências únicas que atendem a necessidades específicas durante PCB multicamadas Projeto. As vias empilhadas maximizam o espaço alinhando caminhos entre as camadas de maneira eficiente. Enquanto isso, vias escalonadas melhoram o isolamento elétrico e simplificam a fabricação. Ao projetar placas, engenheiros elétricos pesam restrições de tamanho, métodos de fabricação, Linhas do tempo, e necessidades de desempenho para determinar o ideal por meio de estratégias de posicionamento. Aproveitando uma combinação de vias empilhadas e escalonadas quando apropriado, em vez de aderir rigidamente a uma abordagem, os engenheiros podem aprimorar a otimização do layout e garantir o rendimento da produção para soluções de PCB inovadoras, porém confiáveis. Avaliar as compensações permite abraçar as vantagens complementares das vias de conexão vertical e de deslocamento horizontal com base nos requisitos do circuito.