Uno de los mayores desafíos que enfrentan los diseñadores de PCB es no comprender los factores de costo en el Fabricación de PCB proceso. Este artículo es el último de una serie que analizará estos factores de costo (desde la perspectiva del fabricante de PCB) y las decisiones de diseño que afectarán la confiabilidad del producto.
8 tipos de vías de PCB
#1. Vías de orificio pasante
Las vías de PCB más comunes y fáciles son las vías de orificio pasante. Las vías de orificio pasante se perforan desde la capa superior de la PCB hasta la capa inferior. Cuando toma una PCB y la mira de frente a la luz, los orificios por donde pasa la luz son las vías de orificio pasante.
Las vías de orificio pasante son principalmente vías PTH (agujero pasante enchapado), y algunas son vías NPTH (agujero pasante sin revestimiento). Las vías de PTH se utilizan para el ensamblaje de PTH o la conexión eléctrica entre diferentes capas de PCB, mientras que las NPTH se utilizan para la conexión mecánica con tornillos o conectores para fijar la PCB.
#2. Vías ciegas
Las vías ciegas se taladran y electrochapan desde la capa superior o inferior de la PCB hasta una capa interna. Cuando mira la vía ciega en la PCB que mira hacia la luz, no puede ver el otro lado a través del orificio.
Las vías ciegas se pueden perforar con láser o mecánicamente. Para vías ciegas, la profundidad de perforación debe ser precisa. Las vías ciegas se pueden perforar directamente en la PCB, pero esto es difícil. Y hace que la galvanoplastia también sea difícil. Más comúnmente, los fabricantes avanzados de PCB taladran orificios en las capas requeridas de la placa de circuito y luego apilan las capas para crear vías ciegas y galvanizarlas.
#3. Vías enterradas
Las vías enterradas se taladran y electrochapan entre las capas internas de la PCB y no se pueden ver desde el exterior. Las vías enterradas se utilizan para conectar el circuito entre dos o más capas internas.
A diferencia de la vía ciega, si una vía enterrada conecta más de 3 capas internas, no se puede perforar directamente en la PCB. El fabricante de PCB solo puede perforar orificios en las capas de PCB requeridas y luego apilarlas para galvanizar la pared del orificio.
# 4: Vías apiladas
Las vías apiladas pueden ser vías ciegas o vías enterradas para conectar circuitos entre diferentes capas de PCB en más de 3 capas de circuitos. Por ejemplo, la vía 3-6 en la imagen de abajo es una vía apilada y una vía enterrada.
#5. Vías escalonadas
Cuando las vías de diferentes capas de PCB están conectadas pero no superpuestas, forman una vía escalonada. Por ejemplo, a continuación, las vías 1-2 y 2-3 forman una vía escalonada.
#6. Saltar vías
Una vía de salto es una vía de PCB que penetra múltiples capas de circuito pero no establece conexión eléctrica con una capa o capas específicas. Puede ser una vía superpuesta, una vía ciega o una vía enterrada. Por ejemplo, la vía 3-6 que se muestra a continuación también es una vía de salto que atraviesa cuatro capas de circuitos y conecta dos capas de circuitos.
#7: Microvías
Las microvías están ocultas/enterradas a través de estructuras con un diámetro máximo de 0.15 mm, la relación de aspecto máxima de 1:1 y una profundidad máxima de 0.25 mm. Penetra a través de solo dos capas de circuitos de PCB.
#8: Vías en Pad
El tipo menos común de vía de PCB es la vía en almohadilla. Solo las almohadillas de PCB grandes, como las almohadillas de MOSFET y BGA, se pueden perforar con orificios, y los agujeros en las almohadillas de PCB grandes son vias-in-pad, que se utilizan para la disipación térmica de los componentes.
DFM
El diseño para la fabricación (DFM) se define como la práctica de diseñar placas de circuito impreso que cumplan no solo con las capacidades del proceso de fabricación de ensamblaje del cliente, sino también con las capacidades del proceso de fabricación de la placa al menor costo posible. Si bien no reemplazan el compromiso de diseño temprano con el fabricante de PCB, estos artículos proporcionarán pautas que ayudarán a "diseñar para el éxito".
Microvías
Uno de los avances tecnológicos más importantes que hizo que HDI fuera viable fue el desarrollo de la microvía: un orificio muy pequeño (normalmente de 0.004~0.006" [0.1~0.15 mm] o más pequeño) que solo conecta ciertas capas como orificios de vía "ciegos". Esto representa una forma totalmente nueva de hacer conexiones eléctricas entre capas en una PCB. La tecnología de PCB tradicional ha utilizado "agujeros pasantes", que por definición, se perforan a través de toda la PCB conectando las dos capas exteriores con todas las capas internas. La capacidad de conectar estratégicamente solo ciertos pads en ciertas capas reduce en gran medida el espacio necesario para un diseño de PCB y permite una densidad mucho mayor en un espacio más pequeño. La figura 1 muestra agujeros pasantes y vías enterradas y ciegas.
Figura 1: Microvías frente a vías de orificio pasante. (Crédito de la imagen: PCB de la victoria)
Formación de microvías
Las microvías se pueden formar a través de varios métodos, principalmente perforación mecánica, perforación con láser y laminación secuencial.
Perforación mecánica: utiliza equipos de perforación tradicionales para formar orificios mecánicamente, pero por lo general se limita a 0.008 [0.2 mm]” de diámetro y depende de la profundidad necesaria
Perforación láser: equipo de perforación especial que utiliza un láser para formar el orificio y puede llegar a 0.001" de diámetro.
Laminación secuencial: un proceso en el que las microvías se perforan completamente a través de un subpanel de las capas que deben conectarse por la vía, lo que podría requerir múltiples operaciones de laminación, enchapado, relleno y planarización (Figura 2).
Figura 2: Laminación secuencial. (Fuente: PCB de la victoria)
Microvías apiladas vs. escalonadas
Apiladas: Microvías que están conectadas eléctricamente y literalmente apiladas verticalmente una encima de la otra a través de varias capas de la PCB.
Escalonadas: Microvías que están conectadas eléctricamente y compensadas entre sí a través de varias capas de la PCB (Figura 3)
Figura 3: Microvías escalonadas y apiladas.
Microvías Via-in-Pad
El proceso de producción de via-in-pad le permite colocar vias en la superficie de las superficies planas de su PCB al enchapar la via, llenarla con uno de los diversos tipos de relleno, taparla y, finalmente, enchaparla. Via-in-pad es típicamente un proceso de 10 a 12 pasos que requiere equipo especializado y técnicos calificados. Via-in-pad suele ser una opción óptima para PCB HDI porque puede simplificar la gestión térmica, reducir los requisitos de espacio y proporcionar una de las formas más cortas de derivar condensadores para diseños de alta frecuencia (Figura 4).
Figura 4: Via-in-pad.
Comprender los factores de costo en Fabricación de PCB y el compromiso temprano entre el diseñador y el fabricante son elementos cruciales que conducen al éxito del diseño rentable. Seguir las pautas DFM de su fabricante es el primer lugar para comenzar. Envíenos sus preguntas o consultas: sales@victorypcb.com
