Como é que se deve o tamanho, a localização e a máscara de solda de É possível controlar as vias dentro dos pads da placa de circuito impresso?
Em Conceção de placas de circuito impresso, as vias (orifícios passantes), as vias cegas (orifícios semi-passantes) e as vias enterradas (vias da camada interna) são estruturas essenciais para estabelecer ligações elétricas entre camadas. A racionalidade do seu desenho afeta diretamente a integridade do sinal, a resistência mecânica e a viabilidade de fabrico da placa de circuito impresso (PCB). As especificações devem ser definidas com base em três aspetos: correspondência de dimensões, regras de disposição e controlo de impedância. Os parâmetros devem ser otimizados com base no cenário de aplicação para evitar problemas como interferência de sinal e ruptura da parede das vias. Este artigo, compilado pela equipa de engenharia de PCB da Geyuan Electronics, aborda como controlar o tamanho, a localização e a máscara de solda das vias dentro dos pads da PCB. Poderá aprender mais sobre as ideias de projeto relevantes e os princípios básicos.
Relação entre as pastilhas e as vias numa placa de circuito impresso
Um pad é um objeto básico de desenho. Os pads são utilizados para fixar componentes a uma placa de circuito e estabelecer pontos de ligação entre os terminais dos componentes e as pistas da placa. Os pads podem existir numa única camada, como é o caso dos pads para dispositivos de montagem em superfície; ou podem ser pads tridimensionais com orifício de passagem, com um corpo cilíndrico no plano Z (direção vertical) e áreas planas em cada camada de cobre (horizontal). O corpo cilíndrico do pad é formado durante o fabrico de placas de circuito impresso processo de perfuração de orifícios e revestimento das paredes dos orifícios na placa de circuito. Nos planos X e Y, as pastilhas podem ser circulares, retangulares, octogonais, retângulos arredondados, retângulos chanfrados ou formas personalizadas. As pastilhas podem ser utilizadas de forma independente como pastilhas de forma livre num projeto, mas, mais frequentemente, são utilizadas num editor de bibliotecas de PCB juntamente com outros objetos básicos para formar pacotes de componentes.
Uma via é um objeto fundamental do projeto. As vias são utilizadas para estabelecer ligações elétricas verticais entre duas ou mais camadas elétricas numa placa de circuito impresso (PCB). Uma via é um objeto tridimensional com um corpo cilíndrico no plano Z (direção vertical) e uma região plana e anular em cada camada de cobre (horizontal). O corpo cilíndrico de uma via é formado durante o processo de fabrico, aquando da perfuração e do revestimento das paredes do orifício. As vias são circulares nos planos X e Y, à semelhança dos pads circulares. A principal diferença entre vias e pads é que as vias podem atravessar todas as camadas de uma placa de circuito impresso (de cima para baixo) e também podem fazer a ligação entre uma camada superficial e uma camada interna, ou entre duas camadas internas.
Por que razão é importante o design dos «via» nos pads das placas de circuito impresso?
Se trabalha com pacotes BGA ou de passo fino, já deve ter ouvido falar das placas de circuito impresso (PCB) com orifícios de passagem. Em vez de colocar vias junto aos pads, os engenheiros colocam-nas diretamente dentro dos pads. Porquê? Porque isto poupa espaço e reduz a indutância em projetos de alta velocidade. Mas há um problema: estas vias têm de ser preenchidas e revestidas; caso contrário, a solda irá escorrer para dentro das vias durante a montagem, causando ligações deficientes. É por isso que os projetos de PCB com orifícios de passagem recorrem sempre à tecnologia de preenchimento de PCB.
Definição de almofadas em PCB
A forma exterior das pastilhas de orifício de passagem é normalmente circular, quadrada ou oval. As definições dimensionais específicas são detalhadas abaixo.
| Dimensão da abertura | Se o pino real for redondo: o diâmetro do orifício = diâmetro real do pino + 0,20~0,30 mm (aproximadamente 8,0~12,0 MIL); Se o pino real for quadrado ou retangular: o diâmetro do orifício = a diagonal do pino real + 0,10-0,20 mm (aproximadamente 4,0-8,0 MIL). |
| Tamanho da almofada | O tamanho padrão da pastilha é aproximadamente igual ao diâmetro do orifício mais 0,50 mm (20,0 MIL). |
Especificações de conceção de pads em placas de circuito impresso
No projeto de placas de circuito impresso (PCB), os pads também devem ser concebidos de acordo com a norma IPC-7351. A norma IPC-7351 especifica diretrizes de conceção de pads relativas aos tipos, tamanhos e embalagens dos componentes, o que garante a utilização de mais componentes e ajuda a reduzir o consumo de material. Embora alguns componentes eletrónicos não estejam em conformidade com esta norma, a IPC-7351 pode ajudar no posicionamento preciso e na redução da variação.
Por conseguinte, o diâmetro mínimo de cada pad não deve ser inferior a 0,25 mm, e o diâmetro máximo de todo o pad não deve exceder três vezes o diâmetro do orifício do componente. Geralmente, os componentes com furo passante utilizam pads redondos com um diâmetro de pelo menos 1,8 vezes o diâmetro do furo; o diâmetro do pad para placas de uma face não deve ser inferior a 2 mm; a relação ideal entre o tamanho do pad e o diâmetro do furo passante para placas de duas faces é de 2,5. Para componentes adequados para máquinas de inserção automática, o tamanho da almofada para placas de dupla face deve corresponder ao diâmetro padrão do orifício + 0,5 a + 0,6 mm.
A distância entre as bordas de duas pastilhas deve ser superior a 0,4 mm, e a distância entre as bordas de duas pastilhas numa fila perpendicular à direção da crista da onda deve ser superior a 0,5 mm (neste caso, esta fila de pastilhas pode ser considerada como um grupo de fios ou uma tomada, e a distância entre elas é demasiado reduzida, o que pode facilmente provocar a formação de pontes) .
Para uma ligação densa, recomendam-se pads de conector ovais e oblongos. O diâmetro ou a largura mínima dos pads de placas de circuito impresso (PCB) de uma face deve ser de 1,6 mm, ou deve garantir-se uma PCB de uma face com 0,3 mm e um anel de solda de 0,2 mm num dos lados; pads excessivamente grandes podem facilmente causar pontes elétricas desnecessárias. Para uma fiação de alta densidade, recomendam-se pads circulares e oblongos. O diâmetro destes pads é normalmente de 1,4 mm, ou mesmo inferior.
Os pads com aberturas superiores a 1,2 mm ou com diâmetros superiores a 3,0 mm devem ser concebidos como pads em forma de estrela ou de trevo. No caso de componentes com orifícios de passagem, para evitar a quebra da folha de cobre durante a soldadura, as juntas das placas de uma face devem ser completamente cobertas com folha de cobre; já as placas de duas faces devem ter, no mínimo, pads em forma de lágrima.
Para todos os conectores e outros componentes que suportam carga ou pesados, a folha de cobre que cobre os fios condutores num raio de 2 mm deve ser maximizada, e não devem existir almofadas vazias, de modo a garantir uma absorção suficiente da solda. Isto evita que a folha de cobre se descasque facilmente quando a tomada é submetida a uma força externa. No caso de componentes de grandes dimensões (tais como transformadores, condensadores eletrolíticos com um diâmetro igual ou superior a 15,0 mm, soquetes de alta corrente, etc.), aumente a área de cobertura da folha de cobre e da solda, conforme ilustrado na figura abaixo; a área sombreada deve ser, no mínimo, igual à área do pad. Em alternativa, projete-as como pads em disposição quincúnx ou em forma de estrela.
Todos os componentes isolados da máquina devem ser concebidos com bases de proteção contra pingos ao longo da direção da curvatura, para garantir juntas de solda completas na zona da curvatura. No caso dos componentes horizontais, as pernas esquerda e direita devem ser dobradas para dentro; no caso dos componentes verticais, a perna esquerda deve ser dobrada para fora, com a perna direita inclinada para baixo a 15° e a perna esquerda inclinada para cima a 15°. Certifique-se de que o espaçamento entre a borda do componente e as almofadas circundantes é de, pelo menos, 0,4.
Se existirem grandes linhas de terra e de alimentação na placa de circuito impresso (área superior a 500 mm²), devem abrir-se aberturas localizadas ou a área deve ser concebida como um preenchimento em grelha.
Orientações básicas de conceção relativas às dimensões e localização dos vias, bem como à máscara de soldadura nos pads das placas de circuito impresso
O desenho das vias dentro dos pads da placa de circuito impresso (PCB) determina diretamente a fiabilidade da soldadura e a integridade do sinal. Vias de dimensões excessivas podem levar a uma quantidade insuficiente de folha de cobre nos pads (dificultando a fixação dos pinos durante a soldadura), e um desvio posicional superior a 0,05 mm pode fazer com que a borda da via se estenda para além do pad (provocando perda de solda). Ao contrário da armadilha de “projetar com base na experiência”, o projeto científico deve respeitar quatro especificações fundamentais: correspondência de tamanhos, posicionamento preciso, compatibilidade com a máscara de solda e folha de cobre suficiente. Cada especificação possui padrões de parâmetros claros e requisitos quantitativos para evitar falhas de projeto que conduzam a problemas de fabrico subsequentes. Hoje, analisamos as especificações essenciais de projeto para vias dentro de pads, combinando parâmetros específicos e estudos de caso para o ajudar a dominar os pontos-chave do projeto, desde o tamanho até à máscara de solda.
Referência para as dimensões Controlo em Via e Pad Design
A relação de dimensões entre as vias e os pads constitui o cerne do projeto. É necessário garantir que “as vias não ultrapassem os limites dos pads e que haja folha de cobre suficiente nos pads para a soldadura”. Os parâmetros e normas fundamentais são os seguintes:
1. Controlo a relação entre o diâmetro da via (Dv) e o tamanho da pastilha (Dp)
| Almofadas circulares | O diâmetro da via Dv deve ser ≤ 1/2 do diâmetro do pad Dp, e a largura restante da folha de cobre na borda do pad deve ser ≥ 0,1 mm (requisito mínimo de área de soldadura). |
| Exemplo | A área circular do componente Dp = 0,3 mm, e o valor máximo de Dv é 0,15 mm (0,3 × 1/2). A largura restante da folha de cobre = (0,3 – 0,15) / 2 = 0,075 mm (próxima de 0,1 mm, pelo que deve escolher com cuidado; recomenda-se que Dv = 0,12 mm, com uma largura restante de 0,09 mm).A área da pastilha circular do componente Dp = 0,4 mm, o Dv é, no máximo, de 0,2 mm e a largura restante da folha de cobre = (0,4 – 0,2) / 2 = 0,1 mm (cumpre os requisitos). |
| almofadas quadradas | O diâmetro da via Dv ≤ 1/2 do comprimento lateral do pad, e a largura restante da folha de cobre em cada lado do pad ≥ 0,1 mm; |
| Exemplo | A pastilha quadrada tem um comprimento lateral de 0,3 mm × 0,3 mm, um Dv máximo de 0,15 mm e uma largura restante de 0,075 mm em cada lado (o Dv tem de ser reduzido para 0,12 mm, deixando 0,09 mm). |
| Princípio da proibição | O Dv nunca deve exceder o limite do pad (ou seja, Dv > Dp); caso contrário, a via ficará exposta fora do pad e a solda fluirá para dentro da via durante a soldadura, resultando em solda insuficiente no pad e numa taxa de juntas de solda frias superior a 10%. |
2. Através da correspondência do diâmetro com os pinos dos componentes
O diâmetro da via deve ser compatível com o tamanho do terminal do componente, para evitar que o terminal não consiga ser inserido (no caso de componentes de furo passante) ou que o preenchimento com solda seja insuficiente (no caso de componentes de montagem em superfície).
| Componentes de montagem em superfície | O diâmetro da via Dv deve ser 0,05-0,1 mm menor do que a largura do terminal do componente (por exemplo, para um resistor 0402 com uma largura de terminal de 0,15 mm, Dv = 0,1-0,12 mm) para garantir que a solda consiga cobrir o terminal e a via. |
| Componentes de plug-in | O diâmetro da via (Dv) é 0,05-0,1 mm maior do que o diâmetro do terminal do componente (por exemplo, se o diâmetro do terminal for 0,2 mm, Dv = 0,25-0,3 mm), para facilitar a inserção do terminal e garantir o preenchimento da via com solda. |
| Exemplos da vida real | Ao projetar as vias dentro dos pads do componente 0402, com Dp = 0,3 mm e Dv = 0,2 mm (em escala de 1/2), a largura restante da folha de cobre era de apenas 0,05 mm. Durante a soldadura, o material de solda não conseguiu cobrir totalmente os pinos, o que resultou numa taxa de juntas frias de 15%. Após ajustar Dv para 0,12 mm, a largura restante passou a ser de 0,09 mm e a taxa de juntas frias baixou para 1,2%. |
A localização de os pads e as vias no projeto devem certifique-se de que as vias estão centradas e evite desalinhamentos.
Um desalinhamento das vias pode levar a uma distribuição irregular da folha de cobre nos pads, com um dos lados a apresentar uma camada de folha de cobre demasiado estreita (<0,05 mm). Isto pode causar um desvio no fluxo da solda durante a soldadura. As especificações principais são as seguintes:
1. Desvio entre o centro da via e o centro da pastilha
Desvio ≤ 0,05 mm (aproximadamente 1/3 do diâmetro da via), garantindo que a diferença na largura da folha de cobre remanescente em cada lado do pad seja ≤ 0,03 mm;
Exemplo: Dv = 0,15 mm, almofada Dp = 0,4 mm. Se o desvio for de 0,05 mm, a largura restante num dos lados = (0,4 – 0,15)/2 – 0,05 = 0,125 – 0,05 = 0,075 mm, e a largura do outro lado = 0,125 + 0,05 = 0,175 mm, uma diferença de 0,1 mm (aceitável). Se o desvio for de 0,08 mm, a largura restante de um dos lados é de 0,045 mm, o que está fora da tolerância.
Em cenários que exigem alta precisão (como camadas de sinal de RF): desvio ≤ 0,03 mm para evitar alterações bruscas na impedância causadas pela assimetria do percurso do sinal (um desvio de 0,05 mm pode resultar num desvio de impedância superior a 5%).
2. Distância mínima entre a via e a borda do pad
A distância mínima entre a borda da via e a borda do pad deve ser ≥0,08 mm, para evitar que a folha de cobre se parta devido à via estar demasiado próxima da borda do pad (a perfuração durante o fabrico pode danificar facilmente o pad).
Método de cálculo: Distância mínima = (tamanho do pad – tamanho da via) / 2 – deslocamento;
Exemplo: Dp = 0,4 mm, Dv = 0,2 mm, desvio de 0,03 mm, distância mínima = (0,4 – 0,2)/2 – 0,03 = 0,1 – 0,03 = 0,07 mm (próximo de 0,08 mm, o desvio deve ser ajustado para 0,02 mm, distância mínima 0,08 mm).
pontos de soldadura, vias e máscara de solda deveria evitar que a máscara de solda interfira no processo de soldadura.
Um desenho inadequado da máscara de solda pode levar a situações em que “a máscara de solda cubra os pads” ou “a máscara de solda penetre nas vias”, afetando a molhabilidade da solda. As especificações principais são as seguintes:
1. Dimensões da janela de resistência de soldadura
O tamanho da abertura da máscara de solda para as vias dentro dos pads deve ser 0,1-0,2 mm maior do que o tamanho do pad (0,05-0,1 mm maior de cada lado) para garantir que a máscara de solda não cubra os pads.
| Exemplo | O diâmetro da pastilha circular Dp é de 0,4 mm, e o diâmetro da abertura da máscara de solda é de 0,4 + 0,2 = 0,6 mm (0,1 mm maior de cada lado). |
| proibir | O tamanho da janela deve ser inferior ou igual ao tamanho do pad; caso contrário, a camada resistente à soldadura cobrirá a borda do pad (com 0,05 mm de largura) e a solda não conseguirá aderir durante a soldadura, resultando no defeito de “cobre exposto insuficiente no pad”. |
2. Tratamento da máscara de solda em orifícios passantes
No caso de vias que requerem preenchimento com solda: não é necessário aplicar resina resistente à solda no interior da via (ou seja, as aberturas na resina resistente à solda cobrem a via), garantindo que a solda possa preencher a via (taxa de preenchimento ≥ 80%).
Vias que não requerem preenchimento com solda: É possível aplicar resina resistente à solda no interior da via (obturamento da via) para impedir que a solda flua para o interior da via e provoque uma quantidade insuficiente de solda nos pads. No entanto, é necessário garantir que o preenchimento com resistência à solda seja plano (saliência ≤ 0,03 mm) e não afete a colocação dos componentes.
No projeto de pads e vias, especificações de ligação da folha de cobre tem de garantir a condutividade e a dissipação de calor.
A ligação das vias através da folha de cobre dentro dos pads deve cumprir os requisitos de “baixa impedância e elevada dissipação de calor”. As especificações principais são as seguintes:
| Espessura da folha de cobre | A espessura da folha de cobre dos pads deve ser ≥35 μm (1 oz). A folha de cobre em torno das vias deve estar completamente coberta, sem rupturas nem intervalos (largura do intervalo ≤ 0,03 mm), para evitar o aumento da resistência em estado ativo (um intervalo de 0,05 mm pode aumentar a resistência em 20%). |
| folha de cobre para dissipação de calor | No caso das vias nas áreas de contacto de componentes de alta potência (tais como LEDs e resistências de potência), é necessário projetar uma folha de cobre para dissipação de calor (com uma área ≥ o dobro da área da área de contacto) em torno dessas áreas. O calor é conduzido para a camada interna de dissipação de calor através das vias, para evitar o sobreaquecimento dos componentes (por exemplo, no caso de um resistor de potência 0603 de 1 W, a temperatura excede os 120 ℃ quando a folha de cobre de dissipação de calor é insuficiente e desce para 85 ℃ após o seu aumento). |
A conceção das vias nas áreas de contacto das placas de circuito impresso (PCB) requer “a quantificação de parâmetros e uma adaptação rigorosa”. O essencial consiste em controlar a relação de dimensões, o desvio posicional e as aberturas da máscara de soldadura entre as vias e as áreas de contacto, de modo a evitar defeitos de conceção que possam conduzir a problemas posteriores de soldadura e de sinal.
Correspondência de parâmetros referência para almofada e por design
As vias com pad atravessam toda a camada da placa de circuito impresso e são adequadas para situações que exigem condutividade em toda a camada (como linhas de alimentação e linhas de sinal em geral). O projeto deve centrar-se no diâmetro da via, no tamanho do pad e no espaçamento entre as vias.
| Diâmetro do orifício compatível com o tamanho da almofada | O diâmetro do via deve ser determinado com base nos requisitos de capacidade de transporte de corrente. Para vias de sinal convencionais, recomenda-se um diâmetro de 0,3-0,6 mm, e o diâmetro correspondente do pad deve ser 2 a 2,5 vezes o diâmetro do via (por exemplo, um via com 0,4 mm de diâmetro deve ser combinado com um pad de 0,8 a 1,0 mm) para garantir que a solda cubra totalmente o pad durante a soldadura e para evitar juntas de solda frias. Para vias de alta corrente (que transportam correntes superiores a 5 A), o diâmetro da via deve ser ≥ 1,0 mm e o diâmetro do pad deve ser ≥ 2,0 mm. Ao mesmo tempo, deve ser adotado um desenho de almofada em “folha de trevo” (4 a 6 pequenas almofadas dispostas em torno do via) para melhorar a dissipação de calor e a resistência mecânica. |
| Regras de disposição | A distância entre as vias e as áreas de contacto dos componentes deve ser ≥0,5 mm para evitar que a solda flua para dentro das vias e provoque curto-circuitos durante a soldadura; a distância entre as vias e as bordas da placa deve ser ≥1,0 mm para evitar fissuras nas bordas da PCB; o espaçamento entre as vias em áreas de alta densidade deve ser ≥0,8 mm (distância entre centros). Se for utilizada uma “disposição escalonada” (a posição das vias de camadas adjacentes está deslocada em mais de 0,4 mm), o espaçamento pode ser reduzido para 0,6 mm, a fim de aumentar a densidade de ligações. |
| Parâmetros de controlo da impedância | No caso de vias para sinais de alta frequência (frequência ≥ 1 GHz), é necessário controlar a adaptação de impedância. Isto é conseguido através do ajuste da espessura do revestimento da parede do via (normalmente 20-30 μm, 30-40 μm para cenários de alta frequência) e do tamanho do pad e do anti-pad (o diâmetro do anti-pad é 0,2-0,4 mm maior do que o do pad). Por exemplo, para uma via com impedância de 50 Ω num substrato FR-4 (constante dielétrica de 4,4), um diâmetro de via de 0,4 mm deve ser combinado com um pad de 0,8 mm e um anti-pad de 1,2 mm para garantir uma perda por reflexão do sinal ≤ -15 dB. |
Otimização da conectividade da camada interna Referência no bloco de notas e Enterrado por design
As vias enterradas existem apenas nas camadas internas de uma placa de circuito impresso (sem penetrarem na camada superficial). São adequadas para situações em que existe condutividade entre camadas e é necessário aumentar o espaço de traçado na camada superficial (como, por exemplo, na rede de distribuição de energia das camadas internas de uma placa de circuito impresso multicamadas). O foco do projeto recai sobre o posicionamento nas camadas internas e o isolamento das paredes das vias.
| Posicionamento e dimensões da camada interna | As vias enterradas têm de ser posicionadas com precisão na intersecção dos traços das camadas internas. O diâmetro recomendado para as vias é de 0,2 a 0,5 mm, e o tamanho da área de contacto na camada interna deve ser 1,8 a 2 vezes o diâmetro da via (por exemplo, uma via com 0,3 mm de diâmetro deve ser combinada com uma área de contacto na camada interna de 0,54 a 0,6 mm). A distância entre a via enterrada e os traços da camada interna deve ser ≥ 0,2 mm para evitar danificar os traços da camada interna durante a perfuração. |
| Tratamento de isolamento das paredes com orifícios | Após a perfuração do via enterrado, este deve ser “isolado” através do seu preenchimento com resina epóxi (profundidade de preenchimento ≥ 95% da profundidade do orifício). Após a cura, deve ser lixado até ficar liso antes da fabricação dos circuitos da camada interna, para evitar curto-circuitos entre o via enterrado e os circuitos adjacentes da camada interna. A resina epóxi utilizada para o preenchimento deve ser do tipo resistente a altas temperaturas (Tg ≥ 150 ℃), para evitar o amolecimento e o transbordamento durante a soldadura subsequente. |
| Adaptação da estrutura em camadas | As vias enterradas devem ser compatíveis com a estrutura de empilhamento da placa de circuito impresso (PCB). Por exemplo, numa placa de circuito impresso de 8 camadas, se for necessário obter condutividade entre as camadas 2 e 3, as vias enterradas devem ser perfuradas e fabricadas antes da laminação das camadas 2 e 3. Se for necessário estabelecer condutividade entre as camadas 4 e 5, as vias devem ser laminadas de forma independente entre essas camadas e, posteriormente, laminadas com as restantes camadas, de modo a garantir que as vias enterradas penetram apenas na camada interna pretendida e não afetam as outras camadas. |
Controlo de profundidade Referência no bloco de notas e Conceção de vias cegas
As vias cegas penetram apenas nas camadas superficiais e internas da placa de circuito impresso (sem penetrar na camada inferior). São adequadas para situações em que as camadas superficiais e internas estão interligadas e é necessário minimizar o espaço na superfície (como, por exemplo, nas ligações de sinal na parte inferior dos pacotes BGA). As principais considerações de conceção são a precisão da profundidade e o alinhamento entre camadas.
| Relação entre profundidade e abertura | A relação entre a profundidade do furo cego (distância entre a superfície e a camada-alvo interna) e o diâmetro do furo deve ser ≤ 1:1,5. Por exemplo, para um furo cego com um diâmetro de 0,3 mm, a profundidade máxima é de 0,45 mm. Exceder esta relação conduzirá a dificuldades de perfuração e a uma rugosidade excessiva das paredes do furo (Ra > 1,0 μm). Se for necessário um furo cego mais profundo (por exemplo, com 0,6 mm de profundidade), deve ser adotado um desenho de “furo cego escalonado” (perfuração em duas fases: primeiro, perfurar 0,3 mm de profundidade até à camada intermédia e, em seguida, perfurar mais 0,3 mm de profundidade até à camada interna alvo) para garantir a qualidade das paredes do furo. |
| Precisão do alinhamento entre camadas | O desvio de alinhamento entre as camadas superior e inferior das vias cegas deve ser ≤0,02 mm. Durante a fase de conceção, devem ser definidas “marcas de alinhamento” (tais como pontos de referência circulares com um diâmetro de 1,0 mm) na placa de circuito impresso. Durante a produção, o alinhamento é calibrado utilizando um sistema de posicionamento por raios X. Ao mesmo tempo, a distância entre camadas das vias cegas e das vias cegas adjacentes deve ser ≥ 0,3 mm para evitar o desalinhamento da broca durante a perfuração, o que poderia levar à ligação das paredes dos orifícios. |
| Adaptação do tratamento de superfícies | A abertura superficial das vias cegas deve corresponder ao processo de tratamento de superfície. No caso do processamento por imersão em ouro, a espessura do revestimento de ouro por imersão no interior da via cega deve ser ≥0,8 μm (utilizando o processo de “imersão em ouro por impulsos” para melhorar a uniformidade do revestimento no interior da via). No caso do processamento OSP, deve ser aplicado um revestimento OSP (com 0,2-0,5 μm de espessura) no interior da via cega para impedir a oxidação da folha de cobre no seu interior, o que afetaria a fiabilidade da soldadura. |
Aplicações das diferentes vias em placas de circuito impresso
| Eletrónica Geral | As vias padrão e os orifícios de passagem permitem realizar ligações em várias camadas, interligações e construções de baixo custo no dia-a-dia. |
| Dispositivos móveis e dispositivos vestíveis | As estruturas de vias cegas nas placas de circuito impresso ajudam a evitar a utilização de BGAs de passo fino sem danificar as camadas, mantendo assim a placa fina e permitindo, ao mesmo tempo, a integração de baterias de grandes dimensões. |
| Aeroespacial/Médico | As ligações incorporadas na placa de circuito impresso mantêm as camadas exteriores limpas, facilitam a aplicação de componentes e de revestimentos conformais e protegem as ligações das camadas interiores. |
| 5G e computação de alta velocidade | O empilhamento de placas de circuito impresso com microvias (escalonado ou empilhado) reduz a transição vertical e suprime os efeitos parasíticos em HDI de alta densidade. |
| Alimentação elétrica e iluminação | Uma série de vias térmicas situadas por baixo do regulador, do MOSFET e do LED transfere o calor para o plano, permitindo que o dissipador de calor funcione de forma eficaz. |
Resumir
As vias concebidas nos pads das placas de circuito impresso (PCB) são mais do que meros orifícios; constituem a arquitetura robusta que torna possível o hardware moderno. Desde as vias de furo passante comuns até às vias cegas, vias enterradas e microvias, uma variedade de estruturas de empilhamento de PCB permite integrar mais funcionalidades num espaço mais reduzido, sem sacrificar a fiabilidade. Quando é necessária uma densidade extremamente elevada, como no caso de pacotes BGA com menos de 0,8 mm, as vias dentro dos pads podem revelar-se excelentes quando combinadas com processos de PCB com vias de preenchimento, garantindo uma forte adesão da solda e um pad plano. Mesmo os tamanhos padrão das vias nos pads das placas de circuito impresso devem constar na Lista de Materiais (BOM): aberturas mais pequenas melhoram a integridade do sinal e o encaminhamento, mas também aumentam os custos e encurtam os ciclos de produção. Se necessitar de extrema compactação, as vias cegas e as vias enterradas permitem layouts HDI verdadeiros para telemóveis, dispositivos vestíveis e dispositivos IoT de alta densidade. Em suma, a escolha da estratégia correta para as vias nas pastilhas depende, em parte, do projeto e, em parte, do fabrico. Se pretender reduzir problemas inesperados e melhorar o rendimento, ou se precisar de um fabricante capaz de produzir PCB em grandes volumes, contacte a nossa equipa.