In PCB disseny, també busquem noves millores tecnològiques per simplificar la nostra feina i aconseguir més assoliments a mesura que el disseny es fa més petit i dens. Una d’aquestes millores són els microporos. Aquestes vies perforades amb làser són més petites que les vies convencionals i tenen diferents relacions d’aspecte. A causa de la seva petita mida, simplifiquen la tasca d’encaminar traces, permetent-nos empaquetar més cables en un espai més estret. Aquí teniu més informació sobre la relació d’aspecte de les microvies i com utilitzar microvies us pot ajudar amb el disseny del vostre PCB.

Reviseu el PCB a través dels forats

En primer lloc, mirem una mica d’informació bàsica sobre els forats passants i el seu ús a les plaques de circuit imprès. Els forats passants són forats perforats a la PCB. Els forats xapats poden conduir senyals elèctrics d’una capa a una altra. De la mateixa manera que les traces condueixen els senyals horitzontalment en un PCB, les vies també poden conduir aquests senyals verticalment. La mida dels forats passants pot variar de petit a gran. S’utilitzen forats de pas més grans per a les xarxes d’alimentació i de connexió a terra, i fins i tot es poden connectar característiques mecàniques a la placa. Els forats de pas estàndard es creen mitjançant una perforació mecànica. Es poden dividir en tres categories:

Forat passant: un forat perforat des de la capa superior fins a la capa inferior fins al PCB.

Forat cec: un forat perforat des de la capa exterior fins a la capa interna de la placa de circuit, en lloc de passar per la placa de circuit com un forat passant.

Forats enterrats: forats que comencen i acaben només a la capa interior del tauler. Aquests forats no s’estenen a cap capa exterior.

D’altra banda, les microvies es diferencien de les vies estàndard en què es foren amb làser, la qual cosa els fa més petits que els trepants convencionals. Segons l’amplada del tauler, la perforació mecànica no sol ser inferior a 0.006 polzades (0.15 mm) i els micro-forats es fan més petits a partir d’aquesta mida. Una altra diferència amb les microvies és que solen abastar només dues capes, perquè revestir coure en aquests petits forats pot ser difícil per als fabricants. Si necessiteu connectar directament a través de més de dues capes, podeu apilar els microvies junts.

No cal omplir els microporus que parteixen de la capa superficial, però en funció de l’aplicació s’utilitzaran diferents materials per omplir els microporus enterrats. Les microvies apilades solen omplir-se de coure galvanitzat per realitzar la connexió entre les vies apilades. Una altra manera de connectar microvias mitjançant piles de capes és escalonar-les i connectar-les amb traces curtes. Com es mostra a la figura següent, el perfil de la microvia és diferent del perfil de la via convencional, donant lloc a una relació d’aspecte diferent.

Quina és la relació d’aspecte de Microvia i per què és important el disseny de PCB?

La relació d’aspecte del forat passant és la relació entre la profunditat del forat i el diàmetre del forat (la profunditat del forat i el diàmetre del forat). Per exemple, una placa de circuit estàndard amb un gruix de 0.062 polzades i forats passants de 0.020 polzades hauria de tenir una relació d’aspecte de 3:1. Aquesta relació es pot utilitzar com a guia per garantir que el fabricant no superi les capacitats del fabricant. Són equips de perforació. Per a la perforació estàndard, la relació d’aspecte no hauria de superar, en general, 10:1, la qual cosa permetrà que un tauló de 0.062 polzades perfori un forat de 0.006 polzades (0.15 mm).

Quan s’utilitzen microporus, la relació d’aspecte varia molt a causa de la seva mida i profunditat. Pot ser difícil fer forats més petits. Intentar fer un petit forat a la 10a capa de la placa de circuits causarà molts problemes als fabricants de PCB. Tanmateix, si el forat abasta només dues d’aquestes capes, el revestiment es fa molt més fàcil. L’IPC s’utilitza per definir els porus en funció de la seva mida, que és igual o inferior a 0.006 polzades (0.15 mm). Amb el temps, aquesta mida es va fer comuna, i IPC va decidir canviar la seva definició per evitar l’actualització constant de les seves especificacions a mesura que canvia la tecnologia. L’IPC ara defineix un micropor com un forat amb una relació d’aspecte d’1:1, sempre que la profunditat del forat no superi els 0.010 polzades o 0.25 mm.

Com Microvia ajuda a encaminar les traces a la placa de circuits

El nom del joc en el disseny de PCB és que a mesura que augmenta la densitat de la tecnologia de PCB, s’obtenen més rutes d’encaminament en una àrea més petita. Això ha portat a l’ús de vies cegues i vies enterrades, així com mètodes per incrustar vies en coixinets de muntatge superficial. Tanmateix, els forats cecs i les vies enterrades són més difícils de fabricar a causa dels passos addicionals de perforació implicats, i la perforació pot deixar material als forats, provocant defectes de fabricació. Les vies convencionals solen ser massa grans per ser incrustades als coixinets de muntatge superficial més petits dels dispositius d’alta densitat actuals. Tanmateix, els microporos poden ajudar a resoldre tots aquests problemes:

Microvia facilita la fabricació de petites vies cegues i enterrades.

Els microvias seran adequats per a coixinets de muntatge en superfície més petits, cosa que els farà especialment adequats per a dispositius de gran nombre de pins, com ara matrius de graella de boles (BGA).

A causa de la seva mida més petita, la microvia permetrà més cablejat al seu voltant.

A causa de la seva mida, els microvias també poden ajudar a reduir l’EMI i millorar altres problemes d’integritat del senyal.

Els microvias són un mètode avançat de fabricació de PCB. Si la vostra placa de circuit no els requereix, òbviament voldreu utilitzar vies estàndard per reduir costos. Tanmateix, si el vostre disseny és dens i requereix espai addicional, comproveu si l’ús de microvias ajuda. Com sempre, abans de dissenyar un PCB amb microvies, el millor és contactar amb el fabricant del contracte per comprovar-ne el rendiment.

L’ús precís de Microvias depèn de les vostres eines de disseny de PCB

Després d’establir el contacte amb el fabricant, el següent pas és configurar la vostra eina de disseny de PCB per utilitzar microvies. Per utilitzar eficaçment els detalls del disseny de microvia, heu de fer moltes coses a l’eina. Això inclourà la nova forma del forat passant i les regles de disseny posteriors. Els microvias es poden apilar, cosa que normalment no està disponible amb les vies habituals, de manera que la vostra eina també ha de ser capaç de fer-ho.