Concernant le circuit imprimé Vias aveugles, Vous recherchez plus d’espace dans votre conception de circuit imprimé extrêmement dense ? Êtes-vous fatigué de percer autant de trous à travers votre PCB ? Saviez-vous qu’il existe une autre façon de concevoir votre PCB que la méthode standard ?
En effet, nous connaissons un moyen par lequel vous n’avez pas besoin d’augmenter la taille de votre PCB ou le nombre de couches. Ainsi, Vous pouvez améliorer la capacité de votre PCB multicouche. En effet, vous pouvez le faire par le haut ou le bas, c’est comme vous le souhaitez. Ainsi, Les vias aveugles sur les PCB sont des PCB où il n’est pas nécessaire d’effectuer une connexion à l’aide d’un trou traversant. Dans ce guide, nous allons vous dire tout ce que vous devez savoir sur la production d’un PCB avec des vias aveugles. Accrochez-vous, car les prochaines sections vous apporteront de nombreuses autres informations précieuses !
Vias aveugles
Cependant, nous sommes sûrs que vous êtes impatient de connaître les circuits imprimés avec vias aveugles. Ainsi, comment peuvent-ils vous aider dans vos projets ? Cependant, vous devez d’abord savoir ce que sont les vias et comment ils sont liés aux circuits imprimés (PCB). Ainsi, vous pourrez comprendre facilement les vias aveugles.
1.1. Qu’est-ce qu’un Via ?
Via c’est « Vertical interconnect access » ou l’accès d’interconnexion vertical en français. En effet, il est constitué de deux plots alignés en parallèle sur différentes couches de la conception du PCB. Ensuite, un trou permet de connecter électriquement ces couches. En effet, Le trou lui-même est galvanisé ou cuivré, et c’est ce qui le rend conducteur. En clair, les vias sont ces trous galvanisés dans les PCB qui permettent aux couches d’établir une connexion électrique.
Toutefois, un via typique comprend un barillet, un tampon et un anti-tampon. En effet, un barillet est un conduit conducteur qui remplit le trou percé. Ensuite, un pad est chargé de connecter les deux extrémités du barrel avec le plan, le composant électronique ou la trace. Enfin, l’anti-pad est le trou de fuite présent entre le barrel et sa couche métallique non connectée. En effet, la figure 1 illustre les trous cuivrés des via sur un fragment de PCB.
Les vias sont un atout précieux pour réaliser efficacement des conceptions complexes de PCB multicouches modernes.
De plus, ces PCB ont généralement une petite taille et sont extrêmement occupés par des composants électroniques. Ainsi, les vias peuvent être classés en quatre catégories différentes, à savoir : Stub via, Blind via, Through via et Buried via.
Cependant, les vias Stub et Through sont presque similaires l’un à l’autre. Toutefois, le via traverse toutes les couches de cuivre mais n’établit pas de connexion avec les couches internes. Cependant, le Stub via peut établir une connexion avec toutes les couches internes. En outre, un trou traversant via est également connu pour être le via standard.
Cependant, les vias traversants sont connus pour présenter de nombreux inconvénients. En effet, surtout lorsqu’ils sont utilisés dans la technologie de montage en surface (SMT). Par conséquent, c’est la raison principale pour laquelle vous devriez plutôt utiliser des vias enterrés ou aveugles. Ainsi, la figure 2 montre un circuit imprimé moderne de haute technologie comportant de nombreux composants montés en surface.
1.2. Qu’est-ce qu’un via aveugle
Un via aveugle est une ouverture galvanisée qui part de la surface du PCB et qui relie une couche externe à des couches internes. En effet, la couche externe est toujours unique et peut être la surface supérieure ou inférieure du PCB. D’autre part, les couches internes peuvent être une ou plusieurs. Ainsi, la particularité des vias aveugles est qu’elles ne sont visibles que sur un côté du circuit imprimé.
Cependant, l’ouverture ne perce jamais la carte. Toutefois, veillez à ce qu’elle ne traverse pas la totalité du circuit imprimé. En outre, il serait utile de toujours commencer à percer le trou à partir de la couche supérieure ou inférieure. Ainsi, c’est pourquoi on les appelle des blind vias. De plus, pour percer les trous aveugles, vous pouvez utiliser un laser ou une perceuse.
Maintenant, venons-en à la raison d’être des circuits imprimés avec des vias aveugles. En effet, elles seront votre chevalier en armure lorsque vous n’avez pas assez d’espace sur le bas ou le haut de votre PCB. Aussi, si vous ne pouvez pas percer un trou sur un côté simplement parce que l’autre côté du PCB est déjà très encombré. Cependant, pour ce qui est de la conception des vias aveugles, vous les définirez dans un fichier de perçage séparé. En effet, vous trouverez tous les détails dans les chapitres suivants.
PCBs avec Vias aveugles
2.1. Comment sont fabriqués les PCB standard ?
La procédure standard de fabrication des PCB suit ces trois étapes de base :
1.Le matériau du substrat est fabriqué et empilé en couches.;
2.Pour plaquer les vias, des trous traversants sont percés.; et
3.La modélisation des traces de cuivre est réalisée par gravure et photolithographie.
Si vous connaissez déjà cette procédure, vous savez qu’elle offre des configurations de via limitées. Vous ne pouvez réaliser que des vias à trous traversants. Toutefois, il est possible de réaliser davantage de types de via en utilisant des méthodes de perçage permettant de contrôler la profondeur, comme les lasers.
Normalement, la fabrication d’un PCB commence par un noyau, un premier PCB à deux faces. Les couches qui dépassent les deux premières sont empilées à partir de cet élément de base. Ensuite, différentes configurations de via sont possibles en perçant à chaque étape de l’empilement ou de l’empilage. En outre, vous devez recueillir des informations auprès du fabricant du PCB sur les techniques d’empilage autorisées et les types de via potentiels.
Si vous achetez des circuits imprimés bon marché, n’oubliez pas que vous ne pourrez percer que des trous traversants. Ensuite, des anti-pads sont placés sur les couches qui sont censées rester isolées des vias.
2.2. Comment sont fabriqués les circuits imprimés avec des vias aveugles ?
Les circuits imprimés avec vias aveugles suivent la procédure standard de fabrication des circuits imprimés multicouches, jusqu’à l’étape du perçage uniquement. Ils offrent des trous supplémentaires qui permettent d’établir une connexion entre deux couches seulement si le PCB est à quatre couches. Avant de commencer la procédure de conception du PCB, décidez de la structure que vous allez utiliser et vérifiez auprès du fabricant du PCB.
Si vous êtes quelqu’un qui envisage d’ajouter des vias « à la volée », vous risquez de devoir faire face à des conséquences désastreuses. L’espace disponible sur votre PCB sera épuisé et, à terme, vous devrez peut-être vous débarrasser de la carte et tout redessiner. De plus, cela vous fera perdre du temps, de l’énergie et de l’argent. Donc, pour vous éviter ces conséquences, nous allons décrire en détail comment ajouter des vias aveugles à votre PCB.
Avant d’aller plus loin, nous allons mentionner les règles de base que tous les vias aveugles doivent suivre :
- Tout d’abord, ils doivent commencer par la couche inférieure ou supérieure du circuit imprimé.
- Ils doivent occuper un nombre pair de couches, c’est-à-dire 2, 4, 6 et ainsi de suite.
- Ensuite, ils ne doivent jamais passer par l’ensemble du circuit imprimé.
- Ils ne peuvent jamais commencer ou se terminer au centre ou au cœur du substrat du PCB.
Rappelons que le trou aveugle dans le circuit imprimé, avec plusieurs couches, établit une connexion entre la couche de surface et les couches internes. Cependant, en raison de certaines limitations, il est compliqué de percer un trou aveugle en fonction de la profondeur modélisée. Pour une bonne qualité de placage ou de métallisation, les tailles des via doivent être correctement sélectionnées.
Le rapport entre la profondeur et le diamètre des trous, H/d, ne doit pas être supérieur à 1, la valeur idéale étant de 0,8. Ainsi, les vias profonds doivent avoir de grands diamètres. De plus, des vias énormes signifient également que l’écart diélectrique entre les couches du PCB est également énorme.
Pour réaliser correctement les vias aveugles, vous devez d’abord percer les vias dans les noyaux centraux. Ensuite, il faut faire en sorte que les vias aillent jusqu’aux couches de surface du PCB. Enfin, le pré-imprégné permet d’empiler les couches du PCB.
En conclusion, nous dirons que vous devez comparer les exigences de votre circuit avec les capacités de traitement du fabricant de PCB. De plus, les fabricants de PCB ont souvent mentionné des règles à suivre pour rendre le PCB productible. Ainsi, il est bon de se renseigner sur les règles de conception des trous aveugles, telles que fournies par le fabricant de PCB.
2.3. Applications des vias aveugles
Dans cette section, nous allons aborder les deux principales applications des Blind vias dans les PCB. Tout d’abord, vous pouvez diminuer le nombre de couches de votre PCB en élargissant le canal de rupture du réseau de billes. Comment pouvez-vous faire cela ? La réponse est simple : faites des vias aveugles !
Vous êtes peut-être en train de percer des trous traversants pour la modélisation et la sortie de trace d’un réseau de billes (BGA). Est-ce que cela se passe bien ? Si ce n’est pas le cas, essayez d’élargir les canaux de sortie sur les couches internes et inférieures en utilisant des vias aveugles. La figure 3 montre un BGA tracé sur un circuit imprimé (PCB). Ensuite, vous pouvez réduire le rapport d’aspect du PCB à l’aide de vias aveugles. Les composants BGA d’un PCB présentent souvent de nombreux pas différents. Par exemple, sur un PCB de 4,0 mm d’épaisseur, il peut y avoir un BGA de 0,8 mm et un BGA de 1,27 mm. La taille minimale du trou d’interconnexion ne dépend pas seulement des proportions de perçage, mais aussi du rapport d’aspect du PCB.
Le rapport d’aspect du PCB est donné par :
Les vias aveugles diminuent le rapport d’aspect de votre PCB en réduisant le nombre de couches. Il suffit de remplacer les vias traversantes par des vias aveugles.
2.4 Caractéristiques des circuits imprimés avec vias aveugles
En résumé, voici les caractéristiques claires que vous observerez dans les circuits imprimés avec des vias aveugles :
1.Ils auront plus de trous qu’un PCB traditionnel. Si le PCB est à quatre couches, les trous supplémentaires ne rejoindront que deux couches.
2.Ils auront une densité de plots et un câblage plus élevés que les PCB traditionnels.
3.L’espace et la largeur des traces seront réduits.
4.Pendant le processus de fabrication, ils suivent un processus de construction légèrement complexe.
5.Ils constituent une solution peu coûteuse.
Étonnamment, il existe un autre type de vias très avantageux – les vias enterrés. Dans le chapitre suivant, nous l’avons examiné en détail et l’avons comparé aux vias aveugles.
Vias enterrés
3.1 Qu’est-ce que les vias enterrés ?
Comme les vias aveugles, les vias enterrés établissent également une connexion entre les couches. Le nombre de couches doit être pair, c’est-à-dire 2, 4, 6, 8, et ainsi de suite. Cependant, la différence distincte entre les vias enterrés et aveugles est que les vias enterrés ne connectent que les couches internes. Ils ne relient donc jamais les couches extérieures, c’est-à-dire la couche inférieure ou supérieure du PCB.
Par conséquent, les vias enterrés se trouvent toujours à l’intérieur du circuit imprimé ; vous ne pouvez pas les voir de l’extérieur. C’est également pour cette raison qu’on les appelle « trous enterrés ». De plus, les vias enterrés sont également des trous galvanisés, et ils nécessitent également une lime de perçage distincte.
3.2 Comment sont fabriqués les circuits imprimés avec des vias enterrés ?
La procédure de réalisation des vias enterrés dans un PCB est similaire à celle des vias aveugles, sauf que les vias enterrés doivent rester invisibles aux couches extérieures, c’est-à-dire qu’ils doivent rester enterrés. Pour développer un Buried via, vous devez faire les traces nécessaires et ensuite empiler jusqu’aux couches internes comme d’habitude. Ensuite, développez les vias et testez-les. Enfin, vous devez empiler les couches externes pour former l’ensemble du PCB. Ainsi, ce paquet aura des vias enterrés serrés entre eux.
Limites de la conception des circuits imprimés à via aveugle
4.1 10 couche Blind via PCB
Selon les laboratoires Underwriter, pour une qualité et une fiabilité optimales, vous ne devez pas produire de PCB nécessitant plus de trois étapes de stratification. Cela signifie que vous ne devez pas concevoir les vias de telle sorte qu’ils nécessitent plus de trois étapes d’assemblage. Ce problème se pose lorsque l’on a affaire à des PCB comportant plus de six couches.
La figure 4 montre un exemple de PCB à 10 couches qui nécessiterait deux étapes de stratification. Dans la première étape, on perce les trous enterrés et on les électroplaque sur les couches 3 à 8. Dans la deuxième étape, percez les trous aveugles et électroplaquez-les sur leurs couches, puis stratifiez le reste des couches. Enfin, percez les trous traversants et appliquez-les par galvanoplastie, mais il ne s’agit pas d’une étape de stratification. Par conséquent, ce circuit imprimé ne nécessite que deux étapes de stratification et trois étapes de perçage.
4.2 Coûts de la cécité par les PCB
Comme nous l’avons déjà mentionné, les trous aveugles dans les circuits imprimés peuvent réduire le nombre de couches et le rapport d’aspect des circuits imprimés. Mais comment cela peut-il être bénéfique pour vous ? Attendez ! Ces deux éléments ont le potentiel de réduire votre WellPCB global. Nous vous fournirons un service à guichet unique et des produits de haute qualité. Vous pouvez nous envoyer les documents que vous devez réaliser et obtenir un devis immédiatement ! Qu’est-ce que vous attendez ? Nous avons dix ans de coûts de fabrication de PCB . De plus, il y a généralement des frais de fabrication supplémentaires si le rapport d’aspect de votre PCB est supérieur à 10 ou 12. Vous pouvez donc éviter toute pénalité de coût et économiser de l’argent en utilisant simplement des PCB Blind via.
Via aveugle dans Altium et Eagle
5.1 Comment contrôler Blind via dans Altium ?
Sélectionnez un via et cliquez sur le panneau des propriétés pour ouvrir le « gestionnaire de paires de trous » dans Altium Design. Ajoutez ensuite les paires de trous, car c’est ainsi qu’Altium saura que des vias aveugles sont utilisés. Il spécifiera également les couches de début et de fin des vias aveugles. La Figure 5 montre la fenêtre Drill-Pair Manager. Définissez soigneusement les couches de début et de fin, puis cliquez sur ok et fermez le gestionnaire. Altium récupère la configuration de votre conception.
Altium vous montrera les vias aveugles en deux couleurs pour définir les couches de départ et d’arrivée. Par exemple, dans la Figure 6, les vias aveugles commencent sur la couche de couleur bleue et se terminent sur la couche de couleur jaune. De plus, après avoir placé les vias aveugles, vous pouvez toujours les éditer ou les déplacer.
5.1 Comment mettre en place via aveugle dans Eagle ?
Tout d’abord, vous devez ouvrir les paramètres du Design Rule Checker (DRC) en cliquant sur Edit/Design Rules Eagle. Ensuite, dans DRC, allez dans l’onglet layers et ajoutez les vias aveugles. Ainsi, les figures 7 et 8 montrent un exemple de configuration de 4 couches dans Eagle. En effet, dans les images, les valeurs de configuration sont en fonction de la configuration des couches.
Conclusion
Envisagez-vous d’utiliser des vias aveugles dans votre conception de PCB ? Alors, nous vous recommandons de rester fidèle à votre décision et de découvrir le monde des vias aveugles pour PCB. Dans cet article, nous avons inclus tout ce que vous devez savoir sur les vias aveugles. Par conséquent, vous n’avez pas besoin de visiter d’autres liens.
En outre, si vous avez besoin d’aide ou si vous voulez poser une question, nous sommes toujours là pour vous. En effet, il vous suffit de nous contacter à l’adresse [email protected]. De plus, vous pouvez visiter notre site Web pour bénéficier de la meilleure assistance client. En effet, notre équipe d’ingénieurs peut facilement gérer la complexité des vias aveugles. Ainsi ils peuvent vous fournir un travail de très haute qualité.
