Acerca de Blind Vias, En las vías ciegas de la placa de circuito impreso, ¿está buscando más espacio en su diseño de PCB extremadamente compacto? ¿Estás cansado de perforar tantos agujeros en tu PCB? ¿Sabía que podría haber una forma de diseñar su PCB diferente a la forma estándar?
Conocemos una forma en la que no necesitaría aumentar el tamaño de la placa PCB o el recuento de capas. Puede mejorar la capacidad de su PCB multicapa desde arriba o desde abajo, donde lo desee. Las vías ciegas en las placas de circuito impreso son aquellas en las que no es necesario realizar una conexión mediante un orificio pasante. En esta guía, le diremos todo lo que necesita saber sobre la producción de una PCB con vías ciegas. ¡Abróchese el cinturón, mucha más información valiosa vendrá en las próximas secciones!
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2.Estamos seguros de que no puede esperar para conocer los PCB con vías ciegas. ¿Cómo pueden ayudarte con tus proyectos? Sin embargo, primero, debe conocer las vías y cómo se relacionan con las placas de circuito impreso (PCB). Sólo entonces podrá comprender fácilmente las vías ciegas.
1.1. ¿Qué es una vía?
El acceso de interconexión vertical, vía, se compone de dos almohadillas alineadas en lugares paralelos en diferentes capas de diseño de PCB. Luego, un agujero hace que estas capas se conecten eléctricamente. El agujero en sí está galvanizado o recubierto de cobre, y eso es lo que los hace conductores. En términos sencillos, las vías son estos orificios galvanizados en PCB que permiten que las capas hagan una conexión eléctrica.
Una vía típica se compone de un barril, una almohadilla y un anti-almohadilla. Un barril es un conducto conductor que llena el agujero perforado. Una almohadilla se encarga de conectar ambos extremos del cañón con el avión, componente electrónico o traza. Finalmente, anti-pad es el orificio de holgura presente entre el cañón y su capa metálica no conectada. La Figura 1 ilustra los orificios enchapados en cobre en un fragmento de PCB.
Las vías Stub y Through son casi similares entre sí.
Through via atraviesa todas las capas de cobre pero no se conecta con ninguna capa interna, mientras que una vía Stub puede hacer una conexión con cualquier capa interna. También se sabe que una vía de orificio pasante es la vía estándar.
Stub and Through vias are almost similar to each other. Through via goes through all the copper layers but does not make a connection with any internal layers, whereas, a Stub via can make a connection with any internal layers. A Through-hole via is also known to be the standard via.
Sin embargo, se sabe que la vía de orificio pasante tiene muchas desventajas cuando se usa en la tecnología de montaje en superficie (SMT). Es la razón principal por la que debería utilizar vías ciegas o enterradas en su lugar. La Figura 2 muestra una PCB de alta tecnología moderna con muchos componentes de montaje en superficie.
1.2. ¿Qué es una vía ciega?
La vía ciega es una apertura galvanizada que comienza desde la superficie de la PCB, conectando una capa externa con capas internas. La capa externa es siempre una y puede ser la superficie superior o inferior de la PCB. Por otro lado, las capas internas pueden ser una o más de una. Por tanto, la especialidad de las vías ciegas es que son visibles sólo en un lado de la placa de circuito impreso.
La abertura nunca atraviesa el tablero; asegúrese de no pasar por toda la placa de circuito. Además, sería útil que siempre comenzaras a perforar el orificio desde la capa superior o inferior. De ahí que se denominen vías ciegas. Para perforar las vías ciegas, puede utilizar un láser o un taladro.
Ahora veamos por qué se utilizan PCB con vías ciegas. Serán su caballero de brillante armadura cuando no tenga suficiente espacio en la parte inferior o superior de su PCB, o no pueda perforar un agujero en un lado simplemente porque el otro lado del PCB ya está extremadamente lleno. Al diseñar las vías ciegas, las definirá en un archivo de taladro separado. Los detalles completos vienen en los próximos capítulos.
2. PCB con vías ciegas
2.1. ¿Cómo se fabrican los PCB estándar?
El procedimiento estándar para fabricar PCB sigue estos tres pasos básicos:
- El material del sustrato se fabrica y se apila en capas;
- Para el enchapado de las vías, se perforan orificios pasantes; y
- El modelado de trazas de cobre se realiza mediante grabado y fotolitografía.
Si ya conoce este procedimiento, sabrá que ofrece configuraciones de vía limitada. Solo puede hacer vías de orificios pasantes. Sin embargo, se pueden lograr más tipos de vía utilizando métodos de perforación que pueden controlar la profundidad, como los láseres.
Normalmente, la fabricación de PCB comienza con un núcleo, el primer PCB de dos caras. Las capas más allá de las dos primeras se apilan o apilan a partir de este bloque de construcción fundamental. Luego, son posibles diferentes configuraciones perforando en cada etapa de apilado o apilado. Además, debe recopilar información del fabricante de PCB sobre las técnicas permitidas de apilamiento y los posibles tipos de vía.
Si compra PCB de bajo costo, tenga en cuenta que solo podrá perforar orificios pasantes. Después de eso, se colocan anti-almohadillas en capas que se supone que permanecen aisladas de las vías.
2.2. ¿Cómo se fabrican los PCB con vías ciegas?
Los PCB con vías ciegas siguen el procedimiento estándar de fabricación de PCB multicapa, solo hasta la etapa de perforación. Ofrecen orificios adicionales que hacen una conexión entre solo dos capas si la PCB es de cuatro capas. Antes de comenzar el procedimiento de diseño de la PCB, decida qué acumulación va a utilizar y consulte con el fabricante de la PCB.
Si es alguien que considera agregar vías «sobre la marcha»; es posible que tenga que afrontar graves consecuencias. Su espacio de PCB se agotará y eventualmente; puede que tenga que descartar el tablero y rediseñar todo. Además, desperdiciará su tiempo, energía y dinero. Por lo tanto, para evitar estas consecuencias, describiremos en detalle cómo agregar vías ciegas a su PCB.
Antes de seguir adelante, mencionaremos las reglas básicas que deben seguir todas las vías ciegas:
- Deben comenzar desde la capa inferior o superior de la placa de circuito impreso.
- Deben ocupar un número par de capas, es decir, 2, 4, 6 y más.
- Nunca deben atravesar toda la placa de circuito impreso.
·Nunca pueden comenzar o terminar en el centro o núcleo del sustrato de PCB.
Recordemos que la vía ciega en la placa de circuito impreso, con múltiples capas, hace una conexión entre la capa superficial y las capas internas. Sin embargo, debido a ciertas limitaciones, es una tarea complicada perforar una persiana según la profundidad modelada. Para una buena calidad de chapado o metalización, los tamaños de vía deben seleccionarse correctamente.
La profundidad del orificio al diámetro del orificio, valor H / d, no debe ser superior a 1, siendo 0,8 el valor ideal. Por tanto, las vías profundas deben tener grandes diámetros. Además, las grandes vías también significan que la brecha dieléctrica entre las capas de PCB también es enorme.
Para hacer correctamente las vías ciegas, primero debe perforar las vías en los núcleos centrales. Luego, haga que las vías vayan a las capas superficiales de PCB. Al final, el preimpregnado ayuda a apilar las capas de PCB.
En conclusión, diremos que debe comparar los requisitos de su circuito con las capacidades de procesamiento del fabricante de PCB. Además, los fabricantes de PCB a menudo han mencionado reglas que deben seguirse para hacer que los PCB puedan producirse. Por lo tanto, es una buena práctica aprender sobre las reglas de diseño de las vías ciegas, tal como las proporciona el fabricante de la PCB.
2.3. Aplicaciones de las vías ciegas
En esta sección, discutiremos las dos aplicaciones principales de las vías ciegas en PCB. Primero, puede disminuir la cantidad de capas en su PCB ampliando el canal de ruptura de la matriz de rejilla de bolas. ¿Como pudiste? La respuesta es simple: ¡haga vías ciegas!
Es posible que esté perforando vías de orificios pasantes para modelar y rastrear el escape de la matriz de rejilla de bolas (BGA). ¿Va bien? De lo contrario, intente ampliar los canales de ruptura en las capas interior e inferior utilizando vías ciegas. La Figura 3 muestra un BGA trazado en una placa de circuito impreso (PCB). En segundo lugar, puede disminuir la relación de aspecto de la PCB utilizando las vías ciegas. Con frecuencia, los componentes BGA en una PCB tienen muchos tonos diferentes. Por ejemplo, en un PCB de 4,0 mm de grosor, podría haber un BGA de paso de 0,8 mm y un BGA de paso de 1,27 mm. El tamaño mínimo del orificio pasante no solo depende de las proporciones de perforación, sino también de la relación de aspecto de la PCB.
La relación de aspecto de PCB viene dada por:
Las vías ciegas disminuirán la relación de aspecto de su PCB al reducir el número de capas que contiene. Simplemente sustituya las vías de orificio pasante por vías ciegas.
2.4 Características de los PCB con vías ciegas
En resumen, las siguientes son las características claras que observará en los PCB con vías ciegas:
- Tendrán más agujeros que un PCB tradicional. Si la PCB tiene cuatro capas, los orificios adicionales solo unirán dos capas.
- Tendrán mayor densidad de almohadilla y cableado que los PCB tradicionales.
- Se reducirá el espacio y el ancho de la traza.
- Durante el proceso de fabricación, siguen un proceso de construcción ligeramente complejo.
- Son una solución económica.
Sorprendentemente, hay otro tipo de vías muy beneficiosas: las vías enterradas. En el próximo capítulo, lo hemos discutido en detalle y lo hemos comparado con vías ciegas.
3. Vías enterradas
3.1 ¿Qué son las vías enterradas?
Al igual que las vías ciegas, las vías enterradas también realizan una conexión entre capas. El número de capas debe ser par, es decir, 2, 4, 6, 8, etc. Sin embargo, la diferencia entre las vías enterradas y las ciegas es que las enterradas sólo conectan las capas interiores. Por tanto, nunca unen las capas exteriores, es decir, la capa inferior o superior de la PCB.
Por lo tanto, las vías enterradas están siempre dentro de la placa de circuito impreso; no se pueden ver desde el exterior. Y por eso también se llaman vías enterradas. Además, las vías enterradas también son agujeros electrodepositados, y también necesitan una lima de perforación aparte.
3.2 ¿Cómo se fabrican las placas de circuito impreso con vías enterradas?
El procedimiento para realizar las vías enterradas en una placa de circuito impreso es similar al de las vías ciegas, salvo que las vías enterradas deben permanecer invisibles para las capas exteriores, es decir, mantenerlas enterradas. Para desarrollar una vía enterrada, hay que hacer las trazas necesarias y luego apilarlas hasta las capas interiores como es habitual. A continuación, desarrolle las vías y pruébelas. Por último, deberá apilar las capas externas para formar el paquete de PCB. Por lo tanto, este paquete tendrá vías enterradas apretadas entre ellas.
4. Limitaciones del diseño de las vías ciegas en la PCB
4.1 Placa de circuito impreso de 10 capas con vía ciega
Los laboratorios Underwriter dicen que, para obtener una calidad y fiabilidad supremas, no deberías producir PCB de circuito impreso que necesiten más de tres pasos de laminación. Esto significa que no se deben diseñar vías que necesiten más de tres pasos para el montaje. Este problema se plantea cuando se trata de placas de circuito impreso con más de seis capas.
La figura 4 muestra un ejemplo de una placa de circuito impreso de 10 capas que necesitaría dos pasos de laminación. En el primer paso, taladrar los agujeros enterrados y galvanoplastia de las capas 3 a 8. En el segundo paso, taladre los agujeros ciegos y electrocálelos en sus capas y luego lamine el resto de las capas. Por último, taladre los agujeros pasantes y electrocálelos, pero este no es un paso de laminación. Por lo tanto, esta placa de circuito impreso sólo requiere dos pasos de laminación y tres pasos de perforación.
4.2 Costes de la ceguera a través de las placas de circuito impreso
Como ya se ha mencionado, las vías ciegas en las placas de circuito impreso pueden reducir el número de capas y la relación de aspecto de las placas. Pero, ¿en qué le beneficia a usted? Espere. Precisamente estas dos cosas tienen el potencial de reducir su WellPCB total. Le proporcionaremos un servicio integral y productos de alta calidad. Puede enviarnos los documentos que necesite realizar y obtener un presupuesto inmediatamente. ¿A qué esperamos? Tenemos diez años de costes de fabricación de PCB. Además, por lo general, hay gastos de fabricación adicionales si la relación de aspecto de su PCB es superior a 10 o 12. Así que puede evitar cualquier penalización en los costes y ahorrar dinero simplemente utilizando Blind via PCB.
5. Vía ciega en Altium y Eagle
5.1 ¿Cómo controlar Blind via en Altium?
Seleccione una vía y haga clic en el panel de propiedades para abrir el «administrador de pares de taladros» en Altium Design. Luego agregue los pares de ejercicios, ya que así es como Altium sabrá que se están usando vías ciegas. También especificará las capas inicial y final de la vía ciega. La Figura 5 muestra la ventana Drill-Pair Manager. Defina cuidadosamente las capas de inicio y parada, luego haga clic en Aceptar y cierre el administrador. Altium obtendrá la configuración de su diseño.
Altium le mostrará las vías ciegas en dos colores para definir las capas inicial y final. Por ejemplo, en la Figura 6, la vía ciega comienza en la capa de color azul y termina en la capa de color amarillo. Además, después de colocar las vías ciegas, aún puede editarlas o moverlas.
5.1 ¿Cómo configurar Blind via en Eagle?
Debería abrir la configuración del Comprobador de reglas de diseño (DRC) haciendo clic en Editar / Reglas de diseño en Eagle. En DRC, vaya a la pestaña de capas y agregue las vías ciegas. Las figuras 7 y 8 muestran el ejemplo de 4 capas configuradas en Eagle. En las imágenes, los valores de configuración están de acuerdo con la configuración de capas.
Conclusión
Ahora, ¿está pensando en utilizar vías ciegas en el diseño de su PCB? Le recomendamos que respalde su decisión y descubra el mundo de las vías ciegas de PCB. En este artículo, hemos incluido todo lo que necesita saber sobre las vías ciegas. No es necesario que visite otros enlaces.
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