DFM 101: PCB via estruturas

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Um dos maiores desafios enfrentados pelos projetistas de PCB é não compreender os fatores de custo no processo de fabricação de PCB. Este artigo é o mais recente de uma série que discutirá esses fatores de custo (da perspectiva do fabricante da PCB) e as decisões de projeto que afetarão a confiabilidade do produto.

DFM Design for Manufacturing (DFM) é definido como a prática de projetar placas de circuito impresso que atendam não apenas às capacidades do processo de fabricação de montagem do cliente, mas também às capacidades do processo de fabricação da placa com o menor custo possível. Embora não substituam o envolvimento inicial do projeto com o fabricante de PCB, esses artigos fornecerão diretrizes que ajudarão a “projetar para o sucesso”.

Microvias Um dos avanços tecnológicos mais importantes que tornaram o HDI viável foi o desenvolvimento da microvia: um orifício muito pequeno (normalmente 0,006” ou menor) que conecta apenas certas camadas, seja como “cegas” ou “enterradas” através de orifícios. Isto representa uma maneira totalmente nova de fazer conexões elétricas entre camadas em uma PCB. A tecnologia tradicional de PCB utiliza “orifícios passantes”, que por definição são perfurados em todo o PCB conectando as duas camadas externas com todas as camadas internas. A capacidade de conectar estrategicamente apenas determinados blocos em determinadas camadas reduz bastante o espaço necessário para um projeto de PCB e permite uma densidade muito maior em um espaço menor. A Figura 1 mostra furos passantes e vias enterradas e cegas.

Figura 1: Microvias vs. vias passantes. (Crédito da imagem: Grupo NCAB)

Tipos de Microvias

Formação de Microvia

As microvias podem ser formadas através de vários métodos, principalmente perfuração mecânica, perfuração a laser e laminação sequencial.

Figura 2: Laminação sequencial. (Fonte: Siemens EDA)

Microvias empilhadas vs. escalonadas

Figura 3: Microvias escalonadas e empilhadas.

Microvias Via-in-Pad

O processo de produção via-in-pad permite que você coloque vias na superfície das superfícies planas de sua PCB, revestindo a via, preenchendo-a com um dos vários tipos de preenchimento, tampando-a e, por fim, revestindo-a. Via-in-pad normalmente é um processo de 10 a 12 etapas que requer equipamentos especializados e técnicos qualificados. Via-in-pad costuma ser uma escolha ideal para PCBs HDI porque pode simplificar o gerenciamento térmico, reduzir os requisitos de espaço e fornecer uma das maneiras mais curtas de desviar capacitores para projetos de alta frequência (Figura 4).

Figura 4: Via-in-pad.

Compreender os fatores de custo na fabricação de PCBs e o envolvimento precoce entre o projetista e o fabricante são elementos cruciais que levam ao sucesso do projeto com boa relação custo-benefício. Seguir as diretrizes DFM do fabricante é o primeiro lugar para começar.

Este artigo foi publicado originalmente na edição de outubro de 2021 da Design007 Magazine.

Anaya Vardya é presidente e CEO da American Standard Circuits; co-autor do Guia do Designer de Circuito Impresso para… Fundamentos de PCBs de RF/Microondas e Fundamentos Flex e Rigid-Flex; e autor de Gerenciamento térmico: a perspectiva de um fabricante. Visite I-007eBooks.com para baixar esses e outros títulos educacionais gratuitos. Ele também é coautor de “Fundamentals of Printed Circuit Board Technologies” e é colunista do I-Connect007. Para ler as colunas anteriores ou entrar em contato com Vardya, clique aqui.