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¿Qué es vía en PCB?
2024-07-25 21:51:41
¿Qué es vía en PCB?
Las vías son los agujeros más comunes en la producción de PCB. Conectan las diferentes capas de una misma red pero normalmente no se utilizan para soldar componentes. Las vías se pueden dividir en tres tipos: orificios pasantes, vías ciegas y vías enterradas. La información detallada para estas tres vías es la siguiente:
El papel de las vías ciegas en el diseño y fabricación de PCB
Vías ciegas
Las vías ciegas son pequeños orificios que conectan una capa de la PCB con otra sin atravesar toda la placa. Esto permite a los diseñadores crear PCB complejos y densamente empaquetados de manera más eficiente y confiable que con los métodos convencionales. Al utilizar vías ciegas, los diseñadores pueden construir múltiples niveles en una sola placa, lo que reduce los costos de los componentes y acelera los tiempos de producción. Sin embargo, la profundidad de una vía ciega normalmente no debe exceder una proporción específica en relación con su apertura. Por lo tanto, es fundamental un control preciso de la profundidad de perforación (eje Z). Un control inadecuado puede provocar dificultades durante el proceso de galvanoplastia.
Otro método para crear vías ciegas consiste en perforar los orificios necesarios en cada capa de circuito individual antes de laminarlos. Por ejemplo, si necesita una vía ciega de L1 a L4, primero puede perforar los agujeros en L1 y L2, y en L3 y L4, y luego laminar las cuatro capas juntas. Este método requiere equipos de posicionamiento y alineación de alta precisión. Ambas técnicas resaltan la importancia de la precisión en el proceso de fabricación para garantizar la funcionalidad y confiabilidad de la PCB.
Vías enterradas
¿Qué son las vías enterradas?
¿Cuál es la diferencia entre micro vía y vía enterrada?
Las vías enterradas son componentes críticos en el diseño de PCB, ya que conectan circuitos de capa interna sin extenderse a las capas externas, volviéndolas invisibles desde el exterior. Estas vías son esenciales para las interconexiones de señales internas. Los expertos en la industria de PCB suelen señalar que "las vías enterradas reducen la probabilidad de interferencia de la señal, mantienen la continuidad de la impedancia característica de la línea de transmisión y ahorran espacio en el cableado". Esto los hace ideales para PCB de alta densidad y alta velocidad.
Dado que las vías enterradas no se pueden perforar después de la laminación, la perforación debe realizarse en capas de circuitos individuales antes de la laminación. Este proceso requiere más tiempo en comparación con los orificios pasantes y las vías ciegas, lo que genera mayores costos. A pesar de esto, las vías enterradas se utilizan predominantemente en PCB de alta densidad para maximizar el espacio utilizable para otras capas del circuito, mejorando así el rendimiento general y la confiabilidad de la PCB.
A traves de los hoyos
Se utilizan orificios pasantes para conectar todas las capas a través de la capa superior y la capa inferior. El revestimiento de cobre en el interior de los orificios se puede utilizar en la interconexión interna o como orificio de posicionamiento de componentes. El propósito de los orificios pasantes es permitir el paso de cableado eléctrico u otros componentes a través de una superficie. Los orificios pasantes proporcionan un medio para montar y asegurar conexiones eléctricas en placas de circuito impreso, cables o sustratos similares que requieren un punto de fijación. También se utilizan como anclajes y sujetadores en productos industriales como muebles, estanterías y equipos médicos. Además, los orificios pasantes pueden proporcionar acceso pasante para varillas roscadas en maquinaria o elementos estructurales. Además, se requiere el proceso de tapar los agujeros pasantes. Viasion resume los siguientes requisitos para tapar agujeros pasantes.
*Limpie los orificios pasantes utilizando un método de limpieza con plasma.
*Asegúrese de que el orificio pasante esté libre de residuos, suciedad y polvo.
*Mida los orificios pasantes para asegurarse de que sean compatibles con el dispositivo de conexión.
*Elija un material de relleno adecuado para rellenar los agujeros pasantes: masilla de silicona, masilla epoxi, espuma expansiva o cola de poliuretano.
*Inserte y presione el dispositivo de obturación en el orificio pasante.
*Manténgalo en posición de forma segura durante al menos 10 minutos antes de liberar la presión.
*Limpie cualquier exceso de material de relleno alrededor de los orificios pasantes una vez que esté completo.
*Revise los orificios periódicamente para asegurarse de que no tengan fugas ni daños.
*Repita el proceso según sea necesario para orificios pasantes de diferentes tamaños.
El uso principal de la vía es una conexión eléctrica. El tamaño es más pequeño que otros agujeros que se utilizan para soldar componentes. Los orificios utilizados para soldar los componentes serán más grandes. En la tecnología de producción de PCB, la perforación es un proceso fundamental y no se puede descuidarlo. La placa de circuito no puede proporcionar conexión eléctrica y funciones de dispositivo fijo sin perforar los orificios pasantes necesarios en la placa revestida de cobre. Si una operación de perforación inadecuada causa algún problema en el proceso de perforación, puede afectar el uso del producto o todo el tablero será desechado, por lo que el proceso de perforación es crítico.
Los métodos de perforación de vías.
Existen principalmente dos métodos de perforación de vías: perforación mecánica y perforación láser.
La perforación mecánica de agujeros es un proceso crucial en la industria de PCB. Los orificios pasantes, o agujeros pasantes, son aberturas cilíndricas que atraviesan completamente el tablero y conectan un lado con el otro. Se utilizan para montar componentes y conectar circuitos eléctricos entre capas. La perforación mecánica de orificios pasantes implica el uso de herramientas especializadas como taladros, escariadores y avellanadores para crear estas aberturas con precisión y exactitud. Este proceso se puede realizar manualmente o mediante máquinas automatizadas según la complejidad de los requisitos de diseño y producción. La calidad de la perforación mecánica afecta directamente el rendimiento y la confiabilidad del producto, por lo que este paso debe realizarse correctamente en todo momento. Al mantener altos estándares mediante perforación mecánica, se pueden realizar orificios pasantes de manera confiable y precisa para garantizar conexiones eléctricas eficientes.
Perforación láser
La perforación mecánica de agujeros es un proceso crucial en la industria de PCB. Los orificios pasantes, o agujeros pasantes, son aberturas cilíndricas que atraviesan completamente el tablero y conectan un lado con el otro. Se utilizan para montar componentes y conectar circuitos eléctricos entre capas. La perforación mecánica de orificios pasantes implica el uso de herramientas especializadas como taladros, escariadores y avellanadores para crear estas aberturas con precisión y exactitud. Este proceso se puede realizar manualmente o mediante máquinas automatizadas según la complejidad de los requisitos de diseño y producción. La calidad de la perforación mecánica afecta directamente el rendimiento y la confiabilidad del producto, por lo que este paso debe realizarse correctamente en todo momento. Al mantener altos estándares mediante perforación mecánica, se pueden realizar orificios pasantes de manera confiable y precisa para garantizar conexiones eléctricas eficientes.
Precauciones para PCB mediante diseño
Asegúrese de que las vías no estén demasiado cerca de los componentes u otras vías.
Las vías son una parte esencial del diseño de una PCB y deben colocarse con cuidado para garantizar que no causen ninguna interferencia con otros componentes o vías. Cuando las vías están demasiado cerca, existe el riesgo de sufrir un cortocircuito, lo que puede dañar gravemente la PCB y todos los componentes conectados. Según la experiencia de Viasion, para minimizar este riesgo, las vías deben colocarse al menos a 0,1 pulgadas de distancia de los componentes, y las vías no deben colocarse a menos de 0,05 pulgadas entre sí.
Asegúrese de que las vías no se superpongan con trazas o pads en capas vecinas.
Al diseñar vías para una placa de circuito, es esencial garantizar que las vías no se superpongan con ningún rastro o almohadilla en otras capas. Esto se debe a que las vías pueden provocar cortocircuitos eléctricos, lo que provocará fallos y mal funcionamiento del sistema. Como sugieren nuestros ingenieros, las vías deben colocarse estratégicamente en áreas sin pistas o pads adyacentes para evitar este riesgo. Además, garantizará que las vías no interfieran con otros elementos de la PCB.
Tenga en cuenta las clasificaciones de corriente y temperatura al diseñar vías.
Asegúrese de que las vías tengan un buen revestimiento de cobre para la capacidad de transporte de corriente.
El encaje de las vías debe considerarse con cuidado, evitando lugares donde el enrutamiento pueda ser difícil o imposible.
Comprenda los requisitos de diseño antes de seleccionar tamaños y tipos.
Coloque siempre las vías al menos a 0,3 mm de los bordes de la placa, a menos que se especifique lo contrario.
Si las vías se colocan demasiado cerca unas de otras, se puede dañar la placa al perforarla o enrutarla.
Es esencial considerar la relación de aspecto de las vías durante el diseño, ya que las vías con una relación de aspecto alta pueden afectar la integridad de la señal y la disipación de calor.
Asegúrese de que las vías tengan suficiente espacio libre con respecto a otras vías, componentes y bordes de la placa según las reglas de diseño.
Cuando las vías se colocan en pares o en números más significativos, es importante distribuirlas uniformemente para lograr un rendimiento óptimo.
Tenga cuidado con las vías que pueden estar demasiado cerca del cuerpo de un componente, ya que esto puede causar interferencias con las señales que pasan.
Considerando vías cercanas a los aviones.
Deben colocarse con cuidado para minimizar el ruido de señal y energía.
Considere colocar vías en la misma capa que las señales siempre que sea posible, ya que esto reduce los costos de las vías y mejora el rendimiento.
Minimice el recuento de vías para reducir la complejidad y los costos del diseño.
Características mecánicas del orificio pasante de PCB.
Diámetro del orificio pasante
El diámetro de los orificios pasantes debe exceder el diámetro del pasador del componente enchufable y mantener cierto margen. El diámetro mínimo que puede alcanzar el cableado a través de los orificios está limitado por la tecnología de perforación y galvanoplastia. Cuanto menor sea el diámetro del orificio pasante, menor será el espacio en la PCB, menor será la capacitancia parásita y mejor será el rendimiento de alta frecuencia, pero el costo será mayor.
Almohadilla de orificio pasante
La almohadilla realiza la conexión eléctrica entre la capa interna de galvanoplastia del orificio pasante y el cableado en la superficie (o el interior) de la placa de circuito impreso.
Capacitancia del orificio pasante
Cada orificio pasante tiene capacitancia parásita hacia el suelo. La capacitancia parásita del orificio pasante ralentizará o deteriorará el flanco ascendente de la señal digital, lo que es desfavorable para la transmisión de señales de alta frecuencia. Es el principal efecto adverso de la capacitancia parásita de orificio pasante. Sin embargo, en circunstancias normales, el impacto de la capacitancia parásita del orificio pasante es minúsculo y puede ser insignificante: cuanto menor sea el diámetro del orificio pasante, menor será la capacitancia parásita.
Inductancia del orificio pasante
Los orificios pasantes se utilizan habitualmente en las placas de circuito impreso para conectar componentes eléctricos, pero también pueden tener un efecto secundario inesperado: la inductancia.
La inductancia es una propiedad de los orificios pasantes que se produce cuando la corriente eléctrica fluye a través de ellos e induce un campo magnético. Este campo magnético puede causar interferencias con otras conexiones de orificio pasante, lo que resulta en pérdida o distorsión de la señal. Si queremos mitigar estos efectos, es fundamental comprender cómo funciona la inductancia y qué pasos de diseño se pueden seguir para reducir su impacto en sus PCB.
El diámetro de los orificios pasantes debe exceder el diámetro del pasador del componente enchufable y mantener cierto margen. El diámetro mínimo que puede alcanzar el cableado a través de los orificios está limitado por la tecnología de perforación y galvanoplastia. Cuanto menor sea el diámetro del orificio pasante, menor será el espacio en la PCB, menor será la capacitancia parásita y mejor será el rendimiento de alta frecuencia, pero el costo será mayor.
¿Por qué se deben tapar las vías de PCB?
Aquí hay algunas razones por las que se deben tapar las vías de PCB, resumidas por Shenzhen Rich Full Joy Electronics Co., Ltd:
Shenzhen Rich Full Joy Electronics Co., Ltd:
Las vías de PCB proporcionan un enlace físico para montar componentes y conectar diferentes capas de PCB, lo que permite que la placa realice su función prevista de manera eficiente. Las vías de PCB también se utilizan para mejorar el rendimiento térmico de la PCB y reducir la pérdida de señal. Como las vías de PCB conducen electricidad de una capa de PCB a otra, deben estar enchufadas para garantizar una conexión entre las diferentes capas de la PCB. Por último, las vías de PCB ayudan a prevenir cortocircuitos al evitar el contacto con cualquier otro componente expuesto en la PCB. Las vías de la PCB deben estar tapadas para evitar fallos eléctricos o daños a la PCB.
Resumen
En pocas palabras, las vías de PCB son partes esenciales de las PCB, lo que les permite enrutar señales de manera efectiva entre capas y conectar diferentes elementos de la placa. Al comprender sus diversos tipos y propósitos, puede asegurarse de que el diseño de su PCB esté optimizado para su rendimiento y confiabilidad.
Shenzhen Rui Zhi Xin Feng Electronics Co., Ltd. ofrece servicios integrales de fabricación de PCB, abastecimiento de componentes, ensamblaje de PCB y fabricación electrónica. Con más de 20 años de experiencia, hemos entregado constantemente soluciones PCBA de alta calidad a precios competitivos a más de 6000 clientes globales. Nuestra empresa está certificada con varias certificaciones industriales y aprobaciones UL. Todos nuestros productos se someten a inspecciones 100 % de pruebas electrónicas, AOI y RAYOS X para cumplir con los más altos estándares de la industria. Estamos comprometidos a brindar calidad y confiabilidad excepcionales en cada proyecto de ensamblaje de PCB.
Perforación láser de PCB Perforación mecánica de PCB
Perforación láser para PCB Perforación de PCB
Perforación de orificios láser para PCB Perforación mecánica para PCB
Perforación láser de microvía de PCB Perforación de orificios de PCB
Tecnología de perforación láser de PCB Proceso de perforación de PCB
Introducción al proceso de perforación:
1. Fijación, perforación y lectura de orificios
Objetivo:Perforar agujeros pasantes en la superficie de la PCB para establecer conexiones eléctricas entre diferentes capas.
Al utilizar pasadores superiores para taladrar y pasadores inferiores para leer los orificios, este proceso garantiza la creación de vías que facilitan las conexiones de circuitos entre capas en la placa de circuito impreso (PCB).
Perforación CNC:
Objetivo:Perforar agujeros pasantes en la superficie de la PCB para establecer conexiones eléctricas entre diferentes capas.
Materiales clave:
Brocas:Compuesto por carburo de tungsteno, cobalto y adhesivos orgánicos.
Placa de cubierta:Principalmente aluminio, utilizado para el posicionamiento de la broca, la disipación de calor, la reducción de rebabas y la prevención de daños en el pie de presión durante el proceso.
Placa de apoyo:Principalmente un tablero compuesto, que se utiliza para proteger la mesa de la máquina perforadora, evitar rebabas de salida, reducir la temperatura de la broca y limpiar los residuos de resina de las ranuras de la broca.
Al aprovechar la perforación CNC de alta precisión, este proceso garantiza conexiones entre capas precisas y confiables en placas de circuito impreso (PCB).
Inspección del agujero:
Objetivo:Para garantizar que no haya anomalías como perforación excesiva, insuficiente, agujeros bloqueados, agujeros de gran tamaño o agujeros de tamaño insuficiente después del proceso de perforación.
Al realizar inspecciones exhaustivas de los orificios, garantizamos la calidad y consistencia de cada vía, asegurando el rendimiento eléctrico y la confiabilidad de la placa de circuito impreso (PCB).