Una vía (en latín, camino o camino ) es una conexión eléctrica entre capas en un circuito electrónico físico que atraviesa el plano de una o más capas adyacentes.
Circuitos integrados
En el diseño de circuito integrado (IC), una vía es una pequeña abertura en una capa de óxido aislante que permite una conexión conductora entre diferentes capas. Una vía en un circuito integrado que pasa completamente a través de una oblea o matriz de silicio se denomina vía de chip o vía de silicio (TSV). Corning Glass ha estudiado las vías a través del vidrio ( TGV ) para el envasado de semiconductores, debido a la reducción de la pérdida eléctrica de los envases de vidrio frente a los de silicio. [1] Una vía que conecta la capa más baja de metal a la difusión o al poli se suele llamar "contacto".
Placas de circuito impreso
En el diseño de placa de circuito impreso (PCB), una vía consta de dos almohadillas en posiciones correspondientes en diferentes capas de la placa, que están conectadas eléctricamente mediante un orificio a través de la placa. El orificio se hace conductor mediante galvanoplastia o se recubre con un tubo o un remache . Los PCB multicapa de alta densidad pueden tener microvías : las vías ciegas están expuestas solo en un lado de la placa, mientras que las vías enterradas conectan las capas internas sin estar expuestas en ninguna de las superficies. Las vías térmicas alejan el calor de los dispositivos de energía y se usan típicamente en arreglos de aproximadamente una docena.
Una vía consta de:
- Barril: tubo conductor que llena el orificio perforado
- Pad: conecta cada extremo del cañón al componente, plano o traza
- Antipad: orificio de paso entre el cañón y la capa de metal a la que no está conectado
Una vía puede estar en el borde del tablero de modo que se corte por la mitad cuando se separe el tablero; esto se conoce como un agujero almenado y se usa por una variedad de razones, que incluyen permitir que una PCB se suelde a otra en una pila. [2]
En la figura de la derecha se muestran tres tipos principales de vías. Los pasos básicos para hacer una PCB son: hacer el material del sustrato y apilarlo en capas; perforación de enchapado de las vías; y modelado de trazas de cobre mediante fotolitografía y grabado. Con este procedimiento estándar, las posibles configuraciones de vía se limitan a orificios pasantes. [a] Las técnicas de perforación con control de profundidad, como el uso de láseres, pueden permitir tipos de vía más variados. (Los taladros láser también se pueden utilizar para orificios más pequeños y colocados con mayor precisión que los que producen los taladros mecánicos). La fabricación de PCB normalmente comienza con un núcleo, un PCB básico de doble cara. Las capas más allá de las dos primeras se apilan a partir de este bloque de construcción básico. Si se apilan consecutivamente dos capas más desde la parte inferior del núcleo, puede tener una vía 1-2, una vía 1-3 y un orificio pasante . Cada tipo de vía se realiza perforando en cada etapa de apilado. Si una capa se apila sobre el núcleo y la otra se apila desde la parte inferior, las posibles configuraciones de vía son 1-3, 2-3 y orificio pasante. El usuario debe recopilar información sobre los métodos de apilamiento permitidos por el fabricante de PCB y las posibles vías. Para tableros más baratos, solo se hacen orificios pasantes y se coloca antipad (o espacio libre) en capas que se supone que no deben contactarse con las vías.
Comportamiento fallido
Si están bien hechas, las vías de PCB fallarán principalmente debido a la expansión y contracción diferencial entre el revestimiento de cobre y la PCB en la dirección fuera del plano (Z). Esta expansión y contracción diferencial inducirá fatiga cíclica en el revestimiento de cobre, lo que eventualmente dará como resultado la propagación de grietas y un circuito eléctrico abierto. Varios parámetros de diseño, materiales y ambientales influirán en la velocidad de esta degradación. [3] [4] Para garantizar la robustez, IPC patrocinó un ejercicio por turnos que desarrolló una calculadora del tiempo hasta el fracaso. [5]
Galería
Revestimiento de doble capa en CAD. Vias hace posible la colocación de EDA .
Capa inferior - Rojo
Capa superior - Azul
Ver también
Referencias
- ^ Bueno, agujeros pasantes por núcleo. Es posible, aunque más caro, crear vías ciegas o enterradas mediante el uso de núcleos y pasos de laminación adicionales. También es posible perforar y quitar el revestimiento de un lado hasta la capa deseada, lo que deja el orificio físico como un orificio pasante, pero crea el equivalente eléctrico de una vía ciega. Dicho esto, si una PCB necesita suficientes capas para justificar vías ciegas y enterradas, probablemente también esté usando trazas lo suficientemente pequeñas empaquetadas lo suficientemente apretadas como para requerir microvías (perforadas con láser) de todos modos.
- ^ "PROGRESO Y APLICACIÓN DE LA TECNOLOGÍA A TRAVÉS DE VIDRIO VÍA (TGV)" (PDF) . corning.com . Consultado el 8 de agosto de 2019 .
- ^ "Almenado Agujeros / Placas de Borde PCB / Almenado" . Hi-Tech Corp. 2011. Archivado desde el original el 26 de mayo de 2016 . Consultado el 2 de enero de 2013 .
- ^ C.Hillman, Comprensión plateada a través de fallas, Global SMT & Packaging - Noviembre de 2013, pp 26-28, https://www.dfrsolutions.com/hubfs/Resources/services/Understanding_Plated_Through_Via_Failures.pdf?t=1514473946162
- ^ C.Hillman, Confiable plateado mediante diseño y fabricación, http://resources.dfrsolutions.com/White-Papers/Reliability/Reliable-Plated-Through-Via-Design-and-Fabrication1.pdf
- ^ "Calculadora de fatiga de orificio pasante plateado (PTH)" . Soluciones DfR . Consultado el 17 de diciembre de 2017 .
enlaces externos
- "Tips for PCB Vias Design" (PDF) (Nota técnica). Quick-teck. 2014. EN-00417 . Consultado el 18 de diciembre de 2017 .
- "Via Tenting - Resumen de las variaciones" . WE Online . Würth Elektronik GmbH & Co. KG . 2014. Placas de circuito impreso> Diseño> Sugerencia de diseño> Carpas. Archivado desde el original el 18 de diciembre de 2017 . Consultado el 18 de diciembre de 2017 .
- "Via Plugging - Resumen de las variaciones" . WE Online . Würth Elektronik GmbH & Co. KG . 2014. Placas de circuito impreso> Diseño> Sugerencia de diseño> Conexión. Archivado desde el original el 18 de diciembre de 2017 . Consultado el 18 de diciembre de 2017 .
- "Vía llenado - Resumen de las variaciones" . WE Online . Würth Elektronik GmbH & Co. KG . 2013. Placas de circuito impreso> Diseño> Sugerencia de diseño> Relleno. Archivado desde el original el 18 de diciembre de 2017 . Consultado el 18 de diciembre de 2017 .
- "Relleno de Microvia" . WE Online . Würth Elektronik GmbH & Co. KG . 2015. Placas de circuito impreso> Diseño> Sugerencia de diseño> Relleno de microvías. Archivado desde el original el 18 de diciembre de 2017 . Consultado el 18 de diciembre de 2017 .
- Dingler, Klaus; Musewski, Markus (18 de marzo de 2009). "Pluggen / Plugging" . FED-Wiki (en alemán). Berlín, Alemania: Fachverband Elektronik-Design eV (FED). Archivado desde el original el 18 de diciembre de 2017 . Consultado el 18 de diciembre de 2017 .
- "Vía técnicas de optimización para diseños de canales de alta velocidad" (PDF) (nota de aplicación). 1.0. Corporación Altera . Mayo de 2008. AN-529-1.0. Archivado (PDF) desde el original el 18 de diciembre de 2017 . Consultado el 18 de diciembre de 2017 .
- Chu, junio (11 de abril de 2017). "Perforación de profundidad controlada o perforación posterior" . Documentación en línea para productos Altium . Altium . Archivado desde el original el 18 de diciembre de 2017 . Consultado el 18 de diciembre de 2017 .
- Loughhead, Phil (30 de mayo de 2017). "Quitar almohadillas no utilizadas y agregar lágrimas" . Documentación en línea para productos Altium . Altium . Archivado desde el original el 18 de diciembre de 2017 . Consultado el 18 de diciembre de 2017 .
- Brooks, Douglas G .; Adam, Johannes (2017-02-09), PCB Trace and Via Temperatures: The Complete Analysis (2a ed.), CreateSpace Independent Publishing Platform, ISBN 978-1541213524