Vias aveugles et enterrés
Les vias aveugles et enterrés sont des composants essentiels de la technologie des circuits à interconnexion haute densité (HDI), qui permet d’établir davantage de connexions entre les couches sans utiliser de manière excessive l’espace de routage en surface ou interne. Par rapport aux vias traversants traditionnels, ces vias offrent une plus grande flexibilité dans la configuration d’empilement des circuits imprimés multicouches et permettent un routage plus dense, car ils sont placés entre des couches particulières au lieu de s’étendre sur l’ensemble de la carte.
Que sont les vias aveugles ?
Les vias aveugles relient une couche externe d’un circuit imprimé à une ou plusieurs couches internes et ne s’étendent pas jusqu’au côté opposé de la carte. Selon leur conception, ils peuvent relier une couche supérieure à une couche interne ou une couche inférieure à une couche interne. Une fois laminés, une extrémité du via n’est plus visible, c’est pourquoi on les appelle « aveugles ».
Que sont les vias enterrés ?
Les vias enterrés établissent des connexions internes entre deux ou plusieurs couches internes, mais ne s’étendent pas jusqu’aux surfaces extérieures. Ce type de via permet un routage plus complexe et une plus grande complexité des circuits dans les conceptions de circuits imprimés multicouches.
Différences clés entre les vias aveugles et les vias enterrés
| Caractéristique | Vias borgnes | Vias enterrés |
|---|---|---|
| Type de connexion | Couche externe vers couche(s) interne(s) | Couche interne vers couche(s) interne(s) uniquement |
| Visibilité en surface | Visible sur une seule surface | Non visible sur aucune surface |
| Accès pour les tests | Accessible d’un seul côté | Aucun accès direct pour les tests |
| Flexibilité du routage | Libère la surface opposée | Optimise les deux surfaces externes |
Avantages des vias aveugles et enfouis :
- Densité accrue : les vias aveugles et enterrés permettent une densité de composants plus élevée et une utilisation plus efficace de l’espace sur la carte, car ils éliminent les perforations inutiles, créant ainsi des circuits imprimés plus petits et plus légers.
- Moins de couches de circuits imprimés nécessaires : les connexions sélectives entre les couches permettent des chemins de routage plus efficaces, ce qui peut réduire le nombre total de couches nécessaires dans la conception du circuit imprimé, ce qui se traduit directement par une baisse des coûts de fabrication.
- Intégrité supérieure du signal : les deux types de vias réduisent les interférences électromagnétiques et la diaphonie entre les traces, garantissant ainsi l’intégrité et la fiabilité du signal au sein du système.
Inconvénients des vias aveugles et enterrés :
- Complexité et coût de fabrication : les vias aveugles et enterrés nécessitent un processus de perçage et de placage spécial, ce qui augmente le coût et la complexité de la fabrication des circuits imprimés par rapport aux vias traversants classiques. De plus, la fabrication de ces vias nécessite des équipements et des compétences de pointe pour produire un laminage séquentiel et contrôler la profondeur avec précision.
- Testabilité et réparabilité limitées : la présence de vias enterrés pose des défis particuliers, car il n’y a pas de point d’accès en surface, ce qui rend les tests électriques, le dépannage et les réparations encore plus difficiles. Les vias aveugles ne sont également accessibles que partiellement, ce qui complique la maintenance.
Comment créer des vias aveugles et enterrés ?
Les vias aveugles et enfouis peuvent être fabriqués avant ou après le processus de stratification multicouche. La production implique le perçage de couches individuelles, puis le placage des trous percés. Ensuite, l’ensemble des couches est assemblé et stratifié sous pression. Les spécifications de fabrication détaillées sont disponibles dans la documentation relative aux normes IPC-2221B.
Lors de l’utilisation de trous de vias aveugles dans la conception de circuits imprimés, il est important de contrôler la profondeur de perçage. Une mauvaise gestion de la profondeur peut avoir un impact sérieux sur les performances des cartes. Une profondeur de perçage excessive peut entraîner des problèmes d’intégrité du signal, tels que la distorsion et la perte de signal, tandis qu’une profondeur insuffisante peut entraîner des interconnexions électriques peu fiables entre les couches.
Il est nécessaire de collaborer efficacement avec votre fabricant de circuits imprimés dès le début du processus de conception afin d’éliminer les difficultés de fabrication coûteuses. Assurez-vous que votre fabricant remplit également les vias avec du métal ou des composés époxy thermiquement/électriquement conducteurs et des plaques de cuivre sur les vias remplis. Un remplissage inadéquat des vias peut entraîner la formation de bulles d’air internes et provoquer des vides, des trous d’épingle dans le joint de soudure, etc.
Considérations clés pour les vias aveugles et enterrés
L’utilisation de vias aveugles et enterrés dans la fabrication et l’assemblage de circuits imprimés doit tenir compte des règles de conception et de la fiabilité de la fabrication. Les considérations suivantes doivent être prises en compte :
- Les vias doivent traverser un nombre pair de couches de cuivre.
- N’insérez pas de vias se terminant en haut ou commençant en bas d’un noyau.
- Les vias aveugles ou enfouis ne doivent pas se chevaucher (sauf si l’un est entièrement enfermé dans l’autre), car cela augmente le coût en raison des cycles de laminage/imagerie supplémentaires nécessaires.
- Assurez-vous que le placage des vias est approprié et faites-les vérifier par rayons X.
- Limitez les processus de soudure de contrôle afin de réduire le risque de délamination lié aux laminages séquentiels.
- Remplissez les vias afin d’améliorer le rendement d’assemblage et la fiabilité mécanique.
- Évaluez la contrainte thermique au niveau des emplacements des vias, en particulier dans les applications à haute fiabilité.
- Utilisez des techniques d’inspection avancées (par exemple, microcoupes, thermographie) pour vérifier la qualité interne des vias.
- Lors de la planification de la conception, tenez compte de la capacité de retouche limitée des connexions enfouies.
L'expertise de MOKOPCB en matière de vias aveugles et enfouis
Fort d’une vaste expérience dans la fabrication avancée de circuits imprimés, MOKOPCB est capable de produire des cartes de précision avec des vias aveugles et enfouis. Notre équipe d’ingénieurs possède une connaissance approfondie des technologies HDI et peut personnaliser les structures de vias afin de répondre aux exigences les plus complexes. Que vous soyez dans le domaine de la création de petits appareils électroniques grand public ou d’équipements industriels lourds, nous pouvons vous fournir des solutions fiables qui répondent aux exigences de votre projet. Le tableau ci-dessous présente les spécifications de conception standard des vias aveugles et enterrés fabriqués par MOKOPCB :
| Type de via | Méthode de fabrication | Diamètre du via (max) | Diamètre du via (min) | Anneau annulaire | Épaisseur minimale du cuivre |
|---|---|---|---|---|---|
| Via borgne | Laser | 0,4 mm | 100 μm | 150 μm | 20 μm |
| Via borgne | Mécanique | 0,4 mm | 150 μm | 127 μm | 20 μm |
| Via enterré | Laser | 0,4 mm | 100 μm | 150 μm | 20 μm |
| Via enterré | Mécanique | 0,4 mm | 100 μm | 150 μm | 20 μm |
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