Les trous de via, qui sont l’un des éléments importants dans la conception de circuits imprimés, doivent être protégés de manière appropriée lorsqu’ils sont exposés à l’air. Une protection efficace garantit la fiabilité de l’assemblage, prolonge la durée de vie et offre des surfaces lisses. Le via tenting est l’un des moyens les plus efficaces de recouvrir et de protéger l’ouverture du via et l’anneau annulaire avec le masque de soudure. Le via tenting prévaut pour sa protection efficace des vias et son rapport coût-efficacité. Voyons quand utiliser le via tenting dans la conception de circuits imprimés et comment l’utiliser à bon escient.
Quand utiliser les vias en tente ? (5 objectifs principaux)
L’objectif principal du montage sous tente des vias est de les protéger des facteurs environnementaux, de réduire les courts-circuits accidentels et de prévenir tout contact avec le circuit. Voici cinq objectifs principaux des vias sous tente.
Isolation électrique entre les plots proches
En recouvrant le masque de soudure sur les vias, la tente forme une barrière entre les vias et les composants conducteurs environnants, empêchant le contact électrique et les courts-circuits accidentels.
Empêcher l’accumulation de soudure et le pontage
Une barrière de soudure masquée sur le via empêche l’infiltration de la soudure dans le via lors de la refusion. Une tente recouvre le via pour maintenir la soudure à sa place. De plus, les vias sous tente empêchent les pontages en isolant les passages de soudure non désirés entre les vias proches et les composants. Cela exclut les risques de courts-circuits, de dysfonctionnements et même de réparations coûteuses.
Éviter l’oxydation et la corrosion
Le cuivre présent dans les vias ouverts est exposé à l’air et à l’humidité, et est donc sujet à la corrosion et à l’oxydation. Une protection thermique assure une durée de vie prolongée et une fiabilité accrue. Cette protection est particulièrement efficace pour les vias de petite taille (moins de 12 mil). Un diamètre de via trop important peut entraîner la rupture du masque de soudure, laissant un petit trou susceptible de contaminer les vias.
Surfaces de circuits imprimés plates pour l’alignement et l’assemblage du masque de soudure
Les vias ouverts se présentent sous la forme de minuscules trous sur le circuit imprimé, ce qui peut influencer l’alignement du masque de soudure et le positionnement des composants. Les vias en tente, à surface plane, améliorent l’esthétique et réduisent les défauts d’assemblage, comme les résidus de flux.
Équilibrer les coûts et la protection
Le montage sous tente est le procédé le plus simple pour protéger les vias, avec un coût réduit par rapport aux autres méthodes de protection. C’est une solution satisfaisante pour les budgets limités.
Conseils : Lorsque cela n’est pas recommandé
Lorsque des vias sont utilisés comme points de test, ils doivent rester ouverts pour garantir que les broches de test peuvent établir un contact.
Si le via sert de décharge thermique, il est indispensable de le maintenir ouvert pour améliorer l’efficacité de la dissipation thermique.
Lorsque le via est placé sous des pastilles CMS (via-in-pad) , un simple enrobage ne suffit pas. La soudure peut s’infiltrer dans le via et provoquer des vides et des connexions défectueuses. Essayez de boucher et de remplir le via pour garantir des surfaces planes et soudables.
Choisissez le type de via tenting ?(4 types)
La norme IPC-4761 définit sept types de protection des vias. Parmi eux, deux principaux types (I et II) sont liés à la protection des vias. Voici quatre types de protection des vias : Ia, Ib, II-a et II-b.
Type Ia (protection de via unilatérale) : forme de protection de via basique qui recouvre le trou de via et sa bague annulaire d’un masque de soudure sur une seule face du circuit imprimé. Elle offre une protection de base, mais peut présenter des problèmes de fiabilité à long terme.
Type Ib (via à double paroi) : Les deux côtés du via et de la bague annulaire sont recouverts d’un vernis épargne. Cela offre une meilleure protection contre l’oxydation, la contamination, l’infiltration de soudure fondue et le pontage, offrant ainsi un excellent rapport fiabilité/coût.
Type II-a (Tenture et recouvrement d’un seul côté) : Le via est recouvert d’un masque de soudure sur une face, puis renforcé par une seconde couche de masque de soudure sur sa surface. Cela améliore l’étanchéité des vias et minimise le risque de fissuration du masque et de perforations.
Type II-b (vias à double face + recouvrement) : Ce type de vias à double face offre la protection la plus robuste, car les deux côtés du via sont scellés avec un masque de soudure. Il garantit une grande fiabilité, mais coûte plus cher.
De plus, le choix des matériaux du masque de soudure est également lié au type de vias. En général, l’encre de réserve de soudure est moins chère et généralement utilisée pour les vias de type Ia et Ib, tandis que le masque de soudure à film sec est plus résistant et plus épais, réduisant ainsi le risque de piqûres et de fissures, ce qui le rend idéal pour les types II-a et II-b.
En pratique, les vias de type I sont les plus courants pour leur rentabilité et leur simplicité. Le type II est un meilleur choix si votre circuit imprimé vise une protection et une fiabilité à long terme.
Allez au-delà du Via Tenting : Via Plugging et Via Filling
Le seul masque de soudure conducteur non couvrant appliqué sur la surface du via, avec un corps de via vide, permet de réaliser des économies substantielles et est beaucoup plus simple. Cependant, le masque peut se fissurer ou éclater dans des environnements difficiles. Pour une protection et une fiabilité accrues, il est donc conseillé d’envisager deux autres méthodes de recouvrement des vias : le bouchage et le remplissage.
Via plugging consiste à sceller partiellement une ou deux faces de vias avec des matériaux conducteurs ou non conducteurs, comme de la résine époxy ou de la pâte conductrice, ainsi que la surface. Le type le plus courant et le plus répandu est le bouchage de vias non conducteur, utilisé pour empêcher le masque de soudure de couler et de stocker des contaminants. Le bouchage conducteur, moins courant, est utilisé pour la conduction thermique ou électrique, mais il présente également des risques de dilatation rapide du métal et de fracture.
Via filling consiste à remplir l’intégralité du trou de via avec un matériau conducteur ou non conducteur, comme du cuivre et de la résine, puis à le plaquer pour le rendre plat. Cela permet d’éliminer complètement la contamination et l’infiltration de soudure. Les matériaux conducteurs permettent également d’établir une connexion électrique entre différentes couches.
Le bouchage et le remplissage des vias offrent une protection plus avancée que le « tenting », car les vias sont entièrement obturés par des matériaux. Cela signifie qu’ils peuvent offrir une fiabilité et des performances mécaniques supérieures, mais également un coût plus élevé. Ils peuvent être plus efficaces dans les applications exigeant des performances thermiques, notamment dans les circuits imprimés HDI denses et les vias-in-pads.
| Méthode | Conducteur | Coût | Niveau de protection | Cas d’utilisation courant | Fiabilité |
| Tenting | Non | Faible | Moyen – surface scellée | Vias de signalisation générale | Basique |
| Plugging | Généralement non conducteur (peut être conducteur) | Moyen | Haut – via le canon partiellement bloqué | Empêcher l’infiltration de soudure, HDI | Moyen |
| Filling | Oui (cuivre) / Non (résine) | Haut | Très élevé – via complètement scellé et plat | Via-in-pad, vias thermiques, BGA | Haut |
Utiliser le camping à bon escient
Le via-tenting est une méthode de protection pratique et économique pour la conception de circuits imprimés. Il prévient l’infiltration de soudure, l’oxydation et les interférences électriques, offrant ainsi un excellent rapport coût/protection. Quatre types de via-tenting (Ia, Ib, II-a, II-b) offrent différents niveaux de fiabilité, de durabilité et de coût. Cependant, le via-tenting n’est pas toujours la solution la plus adaptée dans certaines situations, comme la conception via-in-pad, et des méthodes alternatives comme le remplissage ou l’obturation peuvent être envisagées.
Pour les projets où précision et qualité sont essentielles, MOKOPCB propose une fabrication professionnelle de circuits imprimés avec des solutions fiables de protection des vias et d’autres procédés avancés. Contactez-nous ; nous vous accompagnerons dans la conception et la fabrication de vos circuits imprimés pour atteindre des performances et une durabilité optimales.
