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Qu'est-ce qu'il y a via dans le PCB ?
2024-07-25 21:51:41
Qu'est-ce qu'il y a via dans le PCB ?
Les vias sont les trous les plus courants dans la production de PCB. Ils connectent les différentes couches d’un même réseau mais ne sont généralement pas utilisés pour souder des composants. Les vias peuvent être divisés en trois types : trous traversants, vias borgnes et vias enterrés. Les informations détaillées sur ces trois vias sont les suivantes :
Le rôle des vias aveugles dans la conception et la fabrication de PCB
Vias aveugles
Les vias aveugles sont de petits trous qui relient une couche du PCB à une autre sans traverser toute la carte. Cela permet aux concepteurs de créer des PCB complexes et densément emballés de manière plus efficace et fiable qu'avec les méthodes conventionnelles. En utilisant des vias borgnes, les concepteurs peuvent construire plusieurs niveaux sur une seule carte, réduisant ainsi les coûts des composants et accélérant les temps de production. Cependant, la profondeur d'un via borgne ne doit généralement pas dépasser un rapport spécifique par rapport à son ouverture. Un contrôle précis de la profondeur de perçage (axe Z) est donc crucial. Un contrôle inadéquat peut entraîner des difficultés pendant le processus de galvanoplastie.
Une autre méthode pour créer des vias borgnes consiste à percer les trous nécessaires dans chaque couche de circuit avant de les stratifier ensemble. Par exemple, si vous avez besoin d'un via aveugle de L1 à L4, vous pouvez d'abord percer les trous dans L1 et L2, puis dans L3 et L4, puis stratifier les quatre couches ensemble. Cette méthode nécessite un équipement de positionnement et d’alignement très précis. Les deux techniques mettent en évidence l’importance de la précision dans le processus de fabrication pour garantir la fonctionnalité et la fiabilité du PCB.
Vias enterrés
Que sont les vias enterrés ?
Quelle est la différence entre un micro via et un via enterré ?
Les vias enterrés sont des composants essentiels dans la conception des PCB, connectant les circuits des couches internes sans s'étendre aux couches externes, les rendant invisibles de l'extérieur. Ces vias sont essentiels pour les interconnexions de signaux internes. Les experts de l'industrie des PCB notent souvent : « Les vias enterrés réduisent le risque d'interférence du signal, maintiennent la continuité de l'impédance caractéristique de la ligne de transmission et économisent de l'espace de câblage. » Cela les rend idéaux pour les PCB haute densité et haute vitesse.
Étant donné que les vias enterrés ne peuvent pas être percés après le laminage, le perçage doit être effectué sur des couches de circuits individuelles avant le laminage. Ce processus prend plus de temps que les trous traversants et les vias borgnes, ce qui entraîne des coûts plus élevés. Malgré cela, les vias enterrés sont principalement utilisés dans les PCB haute densité afin de maximiser l'espace utilisable pour les autres couches de circuits, améliorant ainsi les performances globales et la fiabilité du PCB.
Trous traversants
Des trous traversants sont utilisés pour relier toutes les couches à travers la couche supérieure et la couche inférieure. Le placage de cuivre à l’intérieur des trous peut être utilisé dans l’interconnexion interne ou comme trou de positionnement de composants. Le but des trous traversants est de permettre le passage du câblage électrique ou d’autres composants à travers une surface. Les trous traversants permettent de monter et de sécuriser les connexions électriques sur les cartes de circuits imprimés, les fils ou les substrats similaires nécessitant un point de fixation. Ils sont également utilisés comme ancrages et fixations dans des produits industriels tels que des meubles, des étagères et des équipements médicaux. De plus, les trous traversants peuvent fournir un accès direct aux tiges filetées dans les machines ou les éléments structurels. De plus, le processus de bouchage des trous est nécessaire. Viasion résume les exigences suivantes pour boucher les trous.
*Nettoyez les trous traversants en utilisant une méthode de nettoyage au plasma.
*Assurez-vous que le trou traversant est exempt de débris, de saleté et de poussière.
*Mesurez les trous traversants pour vous assurer qu'ils sont compatibles avec le dispositif de branchement
*Choisissez un matériau de remplissage approprié pour remplir les trous : mastic silicone, mastic époxy, mousse expansive ou colle polyuréthane.
*Insérez et appuyez sur le dispositif de branchement dans le trou traversant.
*Maintenez-le fermement en position pendant au moins 10 minutes avant de relâcher la pression.
*Essuyez tout excès de matériau de remplissage autour des trous traversants une fois terminé.
*Vérifiez périodiquement les trous pour vous assurer qu’ils ne présentent pas de fuites ou de dommages.
*Répétez le processus si nécessaire pour des trous traversants de différentes tailles.
L’utilisation principale du via est une connexion électrique. La taille est plus petite que les autres trous utilisés pour les composants à souder. Les trous utilisés pour les composants à souder seront plus grands. Dans la technologie de production de PCB, le perçage est un processus fondamental et on ne peut pas y être négligent. Le circuit imprimé ne peut pas fournir de connexion électrique et de fonctions d'appareil fixe sans percer les trous traversants requis dans la plaque cuivrée. Si une mauvaise opération de perçage provoque un problème lors du processus de perçage des trous traversants, cela peut affecter l'utilisation du produit, ou la planche entière sera mise au rebut, le processus de perçage est donc critique.
Les méthodes de perçage des vias
Il existe principalement deux méthodes de perçage des vias : le perçage mécanique et le perçage laser.
Le perçage mécanique de trous est un processus crucial dans l'industrie des PCB. Les trous traversants, ou trous traversants, sont des ouvertures cylindriques qui traversent entièrement la carte et relient un côté à l'autre. Ils sont utilisés pour monter des composants et connecter des circuits électriques entre les couches. Le perçage mécanique de trous traversants implique l'utilisation d'outils spécialisés tels que des forets, des alésoirs et des fraises pour créer ces ouvertures avec précision et exactitude. Ce processus peut être effectué manuellement ou par des machines automatisées en fonction de la complexité des exigences de conception et de production. La qualité du perçage mécanique a un impact direct sur les performances et la fiabilité du produit, cette étape doit donc être effectuée correctement à chaque fois. En maintenant des normes élevées grâce au perçage mécanique, des trous traversants peuvent être réalisés de manière fiable et précise pour garantir des connexions électriques efficaces.
Forage laser
Le perçage mécanique de trous est un processus crucial dans l'industrie des PCB. Les trous traversants, ou trous traversants, sont des ouvertures cylindriques qui traversent entièrement la carte et relient un côté à l'autre. Ils sont utilisés pour monter des composants et connecter des circuits électriques entre les couches. Le perçage mécanique de trous traversants implique l'utilisation d'outils spécialisés tels que des forets, des alésoirs et des fraises pour créer ces ouvertures avec précision et exactitude. Ce processus peut être effectué manuellement ou par des machines automatisées en fonction de la complexité des exigences de conception et de production. La qualité du perçage mécanique a un impact direct sur les performances et la fiabilité du produit, cette étape doit donc être effectuée correctement à chaque fois. En maintenant des normes élevées grâce au perçage mécanique, des trous traversants peuvent être réalisés de manière fiable et précise pour garantir des connexions électriques efficaces.
Précautions pour les PCB via la conception
Assurez-vous que les vias ne sont pas trop proches des composants ou d’autres vias.
Les vias sont une partie essentielle de la conception d'un PCB et doivent être placés avec soin pour garantir qu'ils ne provoquent aucune interférence avec d'autres composants ou vias. Lorsque les vias sont trop proches, il existe un risque de court-circuit, ce qui peut gravement endommager le PCB et tous les composants connectés. Selon l'expérience de Viasion, pour minimiser ce risque, les vias doivent être placés à au moins 0,1 pouce des composants, et les vias ne doivent pas être placés à moins de 0,05 pouce les uns des autres.
Assurez-vous que les vias ne chevauchent pas les traces ou les pastilles des couches voisines.
Lors de la conception de vias pour un circuit imprimé, il est essentiel de s'assurer que les vias ne chevauchent pas des traces ou des plots sur d'autres couches. En effet, les vias peuvent provoquer des courts-circuits électriques, entraînant des dysfonctionnements et des pannes du système. Comme le suggèrent nos ingénieurs, les vias doivent être placés stratégiquement dans des zones sans traces ni plots adjacents pour éviter ce risque. De plus, cela garantira que les vias n'interfèrent pas avec d'autres éléments du PCB.
Tenez compte des valeurs nominales de courant et de température lors de la conception des vias.
Assurez-vous que les vias ont un bon placage de cuivre pour la capacité de transport de courant.
Le placement des vias doit être soigneusement étudié, en évitant les endroits où le routage peut être difficile, voire impossible.
Comprenez les exigences de conception avant de sélectionner via les tailles et les types.
Placez toujours les vias à au moins 0,3 mm des bords de la carte, sauf indication contraire.
Si les vias sont placés trop près les uns des autres, cela peut endommager la carte lors du perçage ou du routage.
Il est essentiel de prendre en compte le rapport hauteur/largeur des vias lors de la conception, car les vias avec un rapport hauteur/largeur élevé peuvent affecter l'intégrité du signal et la dissipation thermique.
Assurez-vous que les vias disposent d'un espace libre suffisant par rapport aux autres vias, composants et bords de la carte, conformément aux règles de conception.
Lorsque les vias sont placés par paires ou en nombres plus significatifs, il est important de les répartir uniformément pour des performances optimales.
Faites attention aux vias qui peuvent être trop proches du corps d'un composant, car cela peut provoquer des interférences avec les signaux qui les traversent.
Considérant les vias à proximité des avions.
Ils doivent être placés avec soin pour minimiser le bruit du signal et de l’alimentation.
Envisagez de placer les vias dans la même couche que les signaux lorsque cela est possible, car cela réduit les coûts des vias et améliore les performances.
Minimisez le nombre de vias pour réduire la complexité et les coûts de conception.
Caractéristiques mécaniques du trou traversant du PCB
Diamètre du trou traversant
Le diamètre des trous traversants doit dépasser le diamètre de la broche du composant enfichable et conserver une certaine marge. Le diamètre minimum que le câblage peut atteindre à travers les trous est limité par la technologie de perçage et de galvanoplastie. Plus le diamètre du trou traversant est petit, plus l'espace dans le PCB est petit, plus la capacité parasite est petite et meilleures sont les performances haute fréquence, mais le coût sera plus élevé.
Tampon traversant
Le plot réalise la connexion électrique entre la couche interne de galvanoplastie du trou traversant et le câblage sur la surface (ou à l'intérieur) du circuit imprimé.
Capacité du trou traversant
Chaque trou traversant a une capacité parasite par rapport à la terre. La capacité parasite traversante ralentira ou détériorera le front montant du signal numérique, ce qui est défavorable à la transmission du signal haute fréquence. C’est le principal effet indésirable de la capacité parasite traversante. Cependant, dans des circonstances ordinaires, l'impact de la capacité parasite du trou traversant est minime et peut être négligeable : plus le diamètre du trou traversant est petit, plus la capacité parasite est petite.
Inductance du trou traversant
Les trous traversants sont couramment utilisés dans les PCB pour connecter des composants électriques, mais ils peuvent également avoir un effet secondaire inattendu : l'inductance.
L'inductance est une propriété des trous traversants qui se produit lorsque le courant électrique les traverse et induit un champ magnétique. Ce champ magnétique peut provoquer des interférences avec d'autres connexions traversantes, entraînant une perte ou une distorsion du signal. Si nous voulons atténuer ces effets, il est crucial de comprendre comment fonctionne l'inductance et quelles mesures de conception vous pouvez prendre pour réduire son impact sur vos PCB.
Le diamètre des trous traversants doit dépasser le diamètre de la broche du composant enfichable et conserver une certaine marge. Le diamètre minimum que le câblage peut atteindre à travers les trous est limité par la technologie de perçage et de galvanoplastie. Plus le diamètre du trou traversant est petit, plus l'espace dans le PCB est petit, plus la capacité parasite est petite et meilleures sont les performances haute fréquence, mais le coût sera plus élevé.
Pourquoi les vias PCB doivent être branchés ?
Voici quelques raisons pour lesquelles les vias PCB doivent être branchés, résumées par Shenzhen Rich Full Joy Electronics Co., Ltd :
Shenzhen riche pleine joie Electronics Co., Ltd :
Les vias PCB fournissent un lien physique pour monter les composants et connecter différentes couches de PCB, permettant ainsi à la carte de remplir efficacement sa fonction prévue. Les vias PCB sont également utilisés pour améliorer les performances thermiques du PCB et réduire la perte de signal. Comme les vias PCB conduisent l'électricité d'une couche de PCB à l'autre, ils doivent être branchés pour assurer une connexion entre les différentes couches du PCB. Enfin, les vias PCB aident à prévenir les courts-circuits en évitant tout contact avec tout autre composant exposé sur le PCB. Les vias du PCB doivent être branchés pour éviter tout dysfonctionnement électrique ou tout dommage au PCB.
Résumé
En un mot, les vias PCB sont des éléments essentiels des PCB, leur permettant d'acheminer efficacement les signaux entre les couches et de connecter différents éléments de la carte. En comprenant leurs différents types et objectifs, vous pouvez vous assurer que la conception de votre PCB est optimisée en termes de performances et de fiabilité.
Shenzhen Rui Zhi Xin Feng Electronics Co., Ltd. propose des services complets de fabrication de PCB, d'approvisionnement en composants, d'assemblage de PCB et de fabrication électronique. Avec plus de 20 ans d'expérience, nous avons toujours fourni des solutions PCBA de haute qualité à des prix compétitifs à plus de 6 000 clients dans le monde. Notre entreprise est certifiée par diverses certifications industrielles et approbations UL. Tous nos produits sont soumis à 100 % à des tests électroniques, à des inspections AOI et à RAYONS X pour répondre aux normes les plus élevées de l'industrie. Nous nous engageons à fournir une qualité et une fiabilité exceptionnelles dans chaque projet d'assemblage de PCB.
Forage laser PCB Forage mécanique PCB
Perçage laser pour PCB Forage de PCB
Perçage de trous laser pour PCB Forage mécanique pour PCB
Forage laser Microvia pour PCB Forage de trous pour PCB
Technologie de perçage laser pour PCB Processus de perçage de PCB
Introduction au processus de forage :
1. Épinglage, perçage et lecture des trous
Objectif:Percer des trous traversants sur la surface du PCB pour établir des connexions électriques entre les différentes couches.
En utilisant des broches supérieures pour le perçage et des broches inférieures pour la lecture des trous, ce processus garantit la création de vias qui facilitent les connexions de circuits intercouches sur la carte de circuit imprimé (PCB).
Forage CNC :
Objectif:Percer des trous traversants sur la surface du PCB pour établir des connexions électriques entre les différentes couches.
Matériaux clés :
Forets :Composé de carbure de tungstène, de cobalt et d'adhésifs organiques.
Plaque de couverture:Principalement de l'aluminium, utilisé pour le positionnement des forets, la dissipation de la chaleur, la réduction des bavures et la prévention des dommages au pied de pression pendant le processus.
Plaque de support :Principalement un panneau composite, utilisé pour protéger la table de la perceuse, éviter les bavures de sortie, réduire la température du foret et nettoyer les résidus de résine des cannelures du foret.
En tirant parti du perçage CNC de haute précision, ce processus garantit des connexions intercouches précises et fiables sur les cartes de circuits imprimés (PCB).
Inspection des trous :
Objectif:Pour garantir qu'il n'y a pas d'anomalies telles qu'un sur-perçage, un sous-perçage, des trous bloqués, des trous surdimensionnés ou des trous sous-dimensionnés après le processus de forage.
En effectuant des inspections approfondies des trous, nous garantissons la qualité et la cohérence de chaque via, garantissant ainsi les performances électriques et la fiabilité du circuit imprimé (PCB).