In PCB diseño, también siempre estamos buscando nuevas mejoras tecnológicas para simplificar nuestro trabajo y lograr más logros a medida que el diseño se vuelve más pequeño y más denso. Una de estas mejoras son los microporos. Estas vías perforadas con láser son más pequeñas que las vías convencionales y tienen diferentes relaciones de aspecto. Debido a su pequeño tamaño, simplifican la tarea de enrutar los rastros, permitiéndonos empaquetar más cables en un espacio más estrecho. Aquí hay más información sobre la relación de aspecto de las microvías y cómo el uso de microvías puede ayudarlo con el diseño de su PCB.

Revise los orificios pasantes de la PCB

Primero, veamos información básica sobre los orificios pasantes y su uso en placas de circuito impreso. Los agujeros pasantes son agujeros perforados en la PCB. Los orificios enchapados pueden conducir señales eléctricas de una capa a otra. Así como las trazas conducen señales horizontalmente en una PCB, las vías también pueden conducir estas señales verticalmente. El tamaño de los orificios pasantes puede variar de pequeños a grandes. Los orificios pasantes más grandes se utilizan para las redes eléctricas y de conexión a tierra, e incluso se pueden conectar características mecánicas a la placa. Los orificios pasantes estándar se crean mediante perforación mecánica. Se pueden dividir en tres categorías:

Agujero pasante: un agujero perforado desde la capa superior hasta la capa inferior hasta el PCB.

Agujero ciego: un agujero perforado desde la capa exterior hasta la capa interior de la placa de circuito, en lugar de atravesar la placa de circuito como un agujero pasante.

Agujeros enterrados: Agujeros que comienzan y terminan solo en la capa interior de la tabla. Estos agujeros no se extienden a ninguna capa exterior.

Por otro lado, las microvías se diferencian de las vías estándar en que se perforan con un láser, lo que las hace más pequeñas que las brocas convencionales. Según el ancho de la tabla, la perforación mecánica no suele ser inferior a 0.006 pulgadas (0.15 mm) y los microagujeros se vuelven más pequeños a partir de este tamaño. Otra diferencia con las microvías es que, por lo general, solo abarcan dos capas, porque recubrir cobre en estos pequeños orificios puede resultar difícil para los fabricantes. Si necesita conectarse directamente a través de más de dos capas, puede apilar las microvías juntas.

Los microporos a partir de la capa superficial no necesitan ser rellenados, pero dependiendo de la aplicación, se utilizarán diferentes materiales para rellenar los microporos enterrados. Las microvías apiladas generalmente se llenan con cobre galvanizado para realizar la conexión entre las vías apiladas. Otra forma de conectar microvías a través de pilas de capas es escalonarlas y conectarlas con trazos cortos. Como se muestra en la figura siguiente, el perfil de la microvía es diferente del perfil de la vía convencional, lo que da como resultado una relación de aspecto diferente.

¿Qué es la relación de aspecto de Microvia y por qué es importante para el diseño de PCB?

La relación de aspecto del orificio pasante es la relación entre la profundidad del orificio y el diámetro del orificio (la profundidad del orificio y el diámetro del orificio). Por ejemplo, una placa de circuito estándar con un grosor de 0.062 pulgadas y orificios pasantes de 0.020 pulgadas debe tener una relación de aspecto de 3: 1. Esta relación se puede utilizar como guía para garantizar que el fabricante no exceda las capacidades del fabricante. Son equipos de perforación. Para la perforación estándar, la relación de aspecto generalmente no debe exceder 10: 1, lo que permitirá que una tabla de 0.062 pulgadas taladre un orificio de 0.006 pulgadas (0.15 mm) a través de ella.

Cuando se utilizan microporos, la relación de aspecto varía mucho debido a su tamaño y profundidad. Puede resultar difícil chapar agujeros más pequeños. Tratar de colocar un pequeño orificio en la décima capa de la placa de circuito causará muchos problemas a los fabricantes de placas de circuito impreso. Sin embargo, si el orificio abarca solo dos de estas capas, el enchapado se vuelve mucho más fácil. El IPC solía definir los poros en función de su tamaño, que es igual o inferior a 10 pulgadas (0.006 mm). Con el tiempo, este tamaño se volvió común y IPC decidió cambiar su definición para evitar actualizar constantemente sus especificaciones a medida que cambia la tecnología. IPC ahora define un microporo como un agujero con una relación de aspecto de 0.15: 1, siempre que la profundidad del agujero no exceda de 1 pulgadas o 0.010 mm.

Cómo Microvia ayuda a enrutar las trazas en la placa de circuito

El nombre del juego en el diseño de PCB es que a medida que aumenta la densidad de la tecnología de PCB, se obtienen más rutas de enrutamiento en un área más pequeña. Esto ha llevado al uso de vías ciegas y vías enterradas, así como a métodos para incrustar vías en almohadillas de montaje en superficie. Sin embargo, los agujeros ciegos y las vías enterradas son más difíciles de fabricar debido a los pasos de perforación adicionales involucrados, y la perforación puede dejar material en los agujeros, provocando defectos de fabricación. Las vías convencionales suelen ser demasiado grandes para integrarse en las almohadillas de montaje en superficie más pequeñas de los dispositivos de alta densidad actuales. Sin embargo, los microporos pueden ayudar a resolver todos estos problemas:

Microvia facilita la fabricación de pequeñas vías ciegas y enterradas.

Las microvías serán adecuadas para almohadillas de montaje en superficie más pequeñas, lo que las hace particularmente adecuadas para dispositivos de alto número de pines, como matrices de rejilla de bolas (BGA).

Debido a su menor tamaño, la microvía permitirá más cableado a su alrededor.

Debido a su tamaño, las microvías también pueden ayudar a reducir la EMI y mejorar otros problemas de integridad de la señal.

Las microvías son un método avanzado de fabricación de PCB. Si su placa de circuito no los requiere, obviamente querrá usar vías estándar para reducir costos. Sin embargo, si su diseño es denso y requiere espacio adicional, vea si el uso de microvías ayuda. Como siempre, antes de diseñar una placa de circuito impreso con microvías, es mejor ponerse en contacto con el fabricante contratado para comprobar su rendimiento.

El uso preciso de Microvias depende de sus herramientas de diseño de PCB

Después de establecer contacto con el fabricante, el siguiente paso es configurar su herramienta de diseño de PCB para usar microvías. Para utilizar de forma eficaz los detalles del diseño de microvías, debe hacer muchas cosas en la herramienta. Esto incluirá la nueva forma del orificio pasante y las reglas de diseño posteriores. Las microvías se pueden apilar, lo que generalmente no está disponible con las vías regulares, por lo que su herramienta también debe poder lidiar con esto.