Vias aveugles et enterrés

Avant de commencer tout Processus de fabrication des PCB, vous devez connaître la différence entre les vias aveugles et enterrés.

Et, ce guide répondra à toutes les questions que vous vous posez sur les vias aveugles et enterrés.

Continuez à lire pour être un expert en PCB vias.

Quelle est la différence entre un via aveugle et un via enterré ?

Vias aveugles vs enterrés

Les vias sont des connexions intercouches avec des capacités conductrices.

Ils sont utilisés pour fournir un chemin conducteur entre plusieurs couches dans une configuration PCB multicouche.

L'utilisation de vias a permis une miniaturisation continue des produits électriques et électroniques en permettant une augmentation des circuits.

Les vias aveugles offrent des connexions entre les couches internes et l'une des deux couches externes.

Un via aveugle ne coupe pas l'épaisseur de la carte mais peut traverser plusieurs couches.

La visibilité des vias borgnes n'est possible que d'un côté : la surface supérieure ou inférieure.

Les vias enterrés offrent des interconnexions entre les couches internes uniquement.

Par conséquent, vous ne pouvez pas identifier les vias enterrés à partir de la surface d'un circuit imprimé.

Ces vias ne traversent également qu'un nombre pair de couches.

Quelles sont les lignes directrices pour la fabrication des vias aveugles et enterrés ?

Lors de la réalisation de vias aveugles et enterrés, il est important de noter que vous pourriez être limité dans les combinaisons possibles.

De plus, le processus de fabrication de ces vias augmentera considérablement le coût global de votre carte de circuit imprimé.

Néanmoins, lors de la réalisation des vias aveugles et enterrés, il convient de noter quelques aspects.

• Le via borgne doit commencer à partir de la surface la plus externe d'un PCB.
• La longueur d'un via borgne ne peut pas être sur toute l'épaisseur de la carte.
• La longueur d'un via borgne ou enterré est conçue pour couvrir un nombre pair de couches conductrices.
• La terminaison d'un via borgne ou enterré ne peut pas être au sommet d'un noyau.
• Le début d'un via borgne ou enterré ne peut pas commencer à la base d'un noyau.
• Un via borgne ou enterré ne peut pas commencer ou se terminer au bas d'un autre via borgne ou enterré. Pour cela, vous devez fournir le via aveugle ou enterré à l'intérieur d'un via aveugle ou enterré.

Comment fournir des vias aveugles et enterrés dans un circuit imprimé à 4 couches ?

A PCB 4 couches est une carte à quatre couches conductrices.

La conception d'un circuit imprimé à quatre couches peut être réalisée de différentes manières.

Un circuit imprimé à quatre couches peut être constitué d'un seul cœur ou de deux cœurs.

Pour un PCB monocœur à 4 couches, le noyau est fourni entre les couches internes.

Les couches externes sont fournies sur un matériau préimprégné.

PCB de couche 4

La conception à deux cœurs a un cœur entre les couches les plus externes et les couches internes.

Par conséquent, vous trouverez un noyau entre la couche supérieure et la première couche intérieure.

Alternativement, un autre noyau sera entre la deuxième couche intérieure et la couche inférieure.

Pour un circuit imprimé monocœur à 4 couches, vous ne pouvez créer que des vias enterrés entre les couches internes.

La fabrication de vias borgnes sera impossible en raison des directives de fabrication de vias.

Par exemple, les vias doivent traverser un nombre pair de couches et ne peuvent pas se terminer en haut ou en bas d'un noyau.

Cependant, vous pouvez fabriquer des vias aveugles dans une configuration de circuit imprimé double cœur à 4 couches.

Les vias borgnes peuvent être situés entre la couche supérieure et la première couche interne.

De plus, vous pouvez créer des vias entre la deuxième couche interne et la couche inférieure.

Néanmoins, dans un tel scénario, vous devrez vous passer des vias enterrés.

Pourquoi n'est-il pas possible d'avoir des vias enterrés dans un circuit imprimé à deux cœurs à 4 couches ?

Le circuit imprimé à 4 couches peut être fourni avec un seul cœur ou deux cœurs.

Avec un P monocœur à quatre couches, des vias enterrés peuvent être prévus entre les couches internes qui prennent en sandwich le noyau.

Cependant, dans un scénario à deux cœurs, les couches internes sont séparées par un préimprégné.

Les vias enterrés sont généralement réalisés en perçant séparément les couches conductrices et le noyau.

Le perçage du matériau préimprégné séparément est impossible, ce qui rend peu pratique la fourniture d'une connexion intercouche.

Pouvez-vous utiliser des vias enterrés et aveugles dans une seule construction de PCB ?

Oui, vous pouvez.

L'utilisation de vias borgnes et enterrés est possible dans les configurations de PCB multicouches avec un nombre de couches supérieur à quatre.

Dans une telle construction, il est possible d'atteindre les directives de conception via.

Ceux-ci incluent la longueur du nombre de couches paires et la terminaison et le démarrage non centraux.

Comment réalisez-vous les vias aveugles et enterrés ?

La réalisation des vias borgnes et enterrés dépend fortement du processus de forage.

Le perçage est un processus de fabrication qui consiste à faire des trous à travers les couches conductrices et les noyaux d'un PCB.

Les trous percés peuvent être plaqués ou métallisés pour les rendre conducteurs ou laissés à nu.

Pour les vias bling et enterrés, les trous sont métallisés.

Dans la réalisation de vias borgnes et enterrés, le perçage au laser, guidé par la profondeur, n'est pas employé.

Au lieu de cela, les couches conductrices et les noyaux sont percés séparément.

Lorsqu'il y a plusieurs plaques et noyaux, ils peuvent être empilés et percés.

À la fin du processus de forage séparé, les couches sont empilées et pressées, un processus qui peut nécessiter plusieurs procédures.

Quels sont les avantages des vias aveugles et enterrés ?

Les vias borgnes et enterrés ont principalement permis d'atteindre des densités plus élevées sur les circuits imprimés.

La réalisation a été accompagnée sans avoir à augmenter la taille du plateau.

Par la suite, les performances des applications utilisant des cartes de circuits imprimés avec des vias enterrés et borgnes se sont améliorées.

Les vias aveugles réduisent également la capacité parasite dans les circuits imprimés, ce qui peut grandement nuire à la qualité du signal.

En réalisant des vias borgnes avec une profondeur et une largeur réduites, vous offrez un chemin libre pour le transfert du signal.

Quels sont les inconvénients des vias aveugles et enterrés ?

Le principal inconvénient des flacons aveugles et enterrés n'est pas lié à leur conception ou à leur fonctionnalité mais à leurs coûts associés.

Par rapport à une carte traditionnelle similaire, le coût de fabrication d'un circuit imprimé avec des vias borgnes et enterrés est nettement plus élevé.

Les vias borgnes qui sont fabriqués après le processus de stratification peuvent également entraîner un rapport profondeur / diamètre important.

Les préoccupations associées à ce problème comprennent la difficulté d'exécution du processus de placage.

De plus, le contrôle de la profondeur du via borgne est difficile lorsque le processus de perçage est effectué après le processus de stratification.

Un calibrage précis est donc nécessaire pour le succès de la procédure, ce qui est très coûteux.

De plus, l'utilisation de vias borgnes et enterrés est limitée aux cartes où seuls trois cycles de stratification peuvent être employés.

Les configurations de carte nécessitant plus de trois stratifications entraînent des vias borgnes et enterrés fonctionnellement peu fiables.

Quels sont les types de vias aveugles ?

Il existe quatre vias aveugles courants utilisés dans les cartes de circuits imprimés.

Types de vias

· Vias aveugles photo-définis

Une photo définie via est réalisée à travers une série de processus.

Ces processus sont précédés par la liaison d'un film de résine photosensible à un noyau.

Le film est ensuite recouvert d'un motif de trous exposé à un rayonnement qui durcit les parties à l'extérieur du motif.

Un processus de gravure suit par lequel les trous sont réalisés avant le placage et la fabrication de la couche conductrice.

Le processus est effectué simultanément pour les couches de surface, tandis que d'autres couches sont ajoutées après.

Le principal avantage tiré de l'utilisation de ces vias est leur coût fixe pour un ou plusieurs vias.

Ainsi, c'est un inconvénient lors de la réalisation de quelques vias.

Une application courante des vias aveugles photo-définis est la construction de circuits imprimés cellulaires et de boîtiers à grille à billes.

· Vias aveugles à stratification séquentielle

Création d'un store stratifié séquentiel selon le même procédé pour une lame double face avec un stratifié fin.

La procédure implique une série de processus de stratification d'où le nom.

Le processus de perçage est effectué sur le stratifié avant qu'il ne soit plaqué puis gravé.

La gravure attribue à la pièce la topographie de la deuxième couche de carton.

Le côté alternatif est fourni sous la forme d'un film de cuivre pour servir de couche externe.

Un processus de laminage se combinant avec d'autres couches similaires suit.

Les vias à lamination séquentielle sont coûteux à se procurer en raison des différentes procédures impliquées.

· Vias aveugles à profondeur contrôlée

Ces vias borgnes sont aménagés de manière similaire aux vias traversants.

La différence étant que le foret est façonné pour atteindre une profondeur définie.

La trajectoire de la perceuse est sélectionnée avec précision pour éviter les caractéristiques de la planche.

Un processus de placage suit ensuite.

La fabrication de vias borgnes à profondeur contrôlée a les coûts les moins élevés puisqu'aucun matériau ni processus supplémentaire n'est requis.

Cependant, étant donné que des perceuses mécaniques sont utilisées, les tailles de trou doivent être grandes pour permettre leur utilisation.

Il existe également le risque d'interférer avec d'autres fonctionnalités sous-jacentes de la carte dans le processus.

· Vias aveugles percés au laser

La fabrication de vias borgnes percés au laser est réalisée à la fin du processus de stratification de l'ensemble de la carte.

Cependant, les couches les plus externes sont généralement non plaquées et non gravées.

Vous pouvez utiliser un laser à oxyde de carbone (IV) ou un laser eximer pour supprimer les caractéristiques externes en cuivre et le substrat.

Lors de l'utilisation d'un CO₂ le laser est rapide, il faut graver la plaque de cuivre au préalable.

Ainsi, un processus supplémentaire est créé.

Un laser eximer ne nécessite aucune pré-gravure avec la capacité de couper à travers le cuivre et le substrat.

Est-il possible de chevaucher des vias aveugles et enterrés ?

Vous pouvez superposer un via aveugle et un via enterré dans un circuit imprimé à nombre de couches élevé.

Vous obtenez plus de connexions intercouches avec un nombre réduit de vias.

Cependant, pour y parvenir, il faut meubler entièrement la via enterrée via la via aveugle.

Vous trouvez que cette mesure nécessite un cycle de presse supplémentaire, ce qui ajuste à la hausse le coût global de la construction du PCB.

Quelle est la fonction des vias aveugles et enterrés ?

Les vias aveugles et enterrés fournissent un circuit accru pour les cartes de circuits imprimés.

En interconnectant les couches conductrices des PCB, les vias permettent la fixation de plusieurs composants.

De plus, des pistes de carte internes peuvent être fournies à travers la carte de circuit imprimé à travers les vias borgnes et enterrés.

Quelles sont les parties des vias aveugles et enterrés ?

La structure des vias borgnes et enterrés est composée de trois parties qui sont :

• Le canon est utilisé pour désigner le conduit métallisé qui est monté dans le trou foré.
• Le plot fournit une connexion du via avec la surface, la piste ou le composant conducteur. Le tampon est situé aux extrémités du conduit.
• L'anti-pad est un espace que vous trouvez entre le conduit des vias aveugles ou enterrés. Il est généralement non attaché à la plaque métallique.

La taille d'un via aveugle ou enterré est-elle importante ?

Structure des vias

Vous trouvez que la taille d'un via aveugle ou enterré est importante dans la conception de cartes PCB.

Lors de la détermination de la taille du via, la longueur et le diamètre du via sont pris en compte.

Une approche établie garantit que le rapport entre la hauteur du via et son diamètre ne doit pas dépasser un.

Par conséquent, vous constatez que lorsqu'un via borgne ou enterré est réalisé à une plus grande profondeur, il nécessite un diamètre de trou plus important.

Lorsque vous fournissez un circuit imprimé avec un grand via aveugle ou enterré, la cavité diélectrique résultante est agrandie.

Les vias aveugles peuvent-ils affecter le format d'image d'un PCB ?

Vous pouvez utiliser des vias aveugles pour réduire le format d'image du circuit imprimé.

Le rapport d'aspect du PCB est une caractéristique importante lors de l'utilisation de composants montés en surface tels que des matrices de billes.

Vous trouverez ces composants avec différentes tailles de pas.

Le rapport d'aspect d'une carte de circuit imprimé est déterminé par le rapport entre l'épaisseur de la carte et le diamètre du via borgne.

L'utilisation de vias aveugles plutôt que de vias traversants et la diminution du nombre de couches réduiront le rapport d'aspect de votre carte.

Quelles sont les caractéristiques observées dans l'utilisation des vias aveugles et enterrés ?

Lorsque vous utilisez des vias borgnes et enterrés dans la construction de votre circuit imprimé, vous identifiez les caractéristiques suivantes :

• Le nombre de trous sur la construction de votre circuit imprimé sera nettement supérieur à celui des cartes conventionnelles.
• Vous disposerez d'un nombre de pads et de circuits accrus par rapport aux conceptions de cartes conventionnelles.
• Les paramètres de trace d'espace et de largeur seront diminués.
• L'approche de fabrication du perçage sera relativement différente des conceptions de panneaux normales.

Pourquoi les vias aveugles et enterrés nécessitent-ils au maximum trois étapes de lamination ?

Les vias borgnes et enterrés sont des éléments essentiels pour fournir des connexions intercouches dans une carte de circuit imprimé.

Par conséquent, il est essentiel de s'assurer que leur fonctionnalité n'est pas handicapée.

Une façon de garantir la fiabilité des performances et la qualité des vias est de réguler le processus de lamination.

Les vias borgnes et enterrés sont généralement réalisés par le perçage séparé des couches.

Ces couches sont ensuite empilées avant d'être pressées.

Bien qu'il soit possible d'entreprendre moins de deux processus de stratification pour un faible nombre de couches, la difficulté augmente avec les couches.

Les vias aveugles et enterrés sont-ils utilisés dans les circuits imprimés flexibles ?

Les panneaux flex-rigides sont fabriqués de manière à englober des éléments de conception de panneaux rigides et de flexibilité.

Ces cartes possèdent des attributs tels que la légèreté, la finesse et la petite taille, ce qui permet leur utilisation sur des gadgets et appareils miniaturisés.

Étant donné que les vias enterrés et aveugles permettent d'augmenter les circuits sans augmenter la taille de la carte, ils trouvent une utilisation énorme dans les PCB flexi-rigides.

Leur utilisation dans les cartes flexi-rigides permet des applications médicales telles que les équipements biomédicaux où des performances et une fiabilité élevées sont souhaitées.

Quelles méthodes de stratification sont utilisées pour les vias aveugles et enterrés dans les panneaux flex-rigides ?

Vous trouvez deux types de stratification utilisés lorsque vous travaillez avec des vias borgnes et enterrés pour les cartes de circuits imprimés flex-rigides.

Stratification en une étape

Dans ce processus de laminage, les couches internes du PCB sont toutes laminées ou liées en une seule presse.

Le processus a peu de frais impliqués et est effectué dans une période relativement courte.

Néanmoins, le positionnement de la superposition au cours du processus est difficile.

De plus, vous ne pouvez pas identifier immédiatement les défauts dans le processus de laminage.

De tels défauts ne peuvent être observés que dans le processus ultérieur de gravure.

Ces défauts comprennent des cas de délaminage et d'apparition de déformations des couches.

Stratification étape par étape

Dans le laminage pas à pas, les couches présentant de la souplesse et celles qui sont rigides sont laminées séparément.

Par conséquent, vous n'avez pas de problèmes de superposition et de risque de déformation dans les couches internes.

De plus, avec ce type de stratification, il y a une identification rapide des défauts liés à la stratification, garantissant la fiabilité fonctionnelle.

Cependant, la réalisation d'une stratification étape par étape prend beaucoup plus de temps que l'approche en une étape, nécessitant plus de procédures pour réaliser la stratification.

De plus, les coûts impliqués sont nettement plus élevés, nécessitant une utilisation plus importante de matériaux.

Quelles techniques de forage peuvent être utilisées pour les vias aveugles et enterrés ?

Les vias aveugles et enterrés sont fabriqués par une série de procédures de forage et de laminage.

Il existe plusieurs approches de forage qui peuvent être utilisées, notamment :

• Forage à commande numérique par machine (NMC).
• Perçage Ultra Violet (UV).
• Perçage au laser

Parmi les techniques de forage, le forage UV est la plus complexe nécessitant une technologie de pointe qui a un coût.

Comment les vias aveugles et enterrés sont-ils nettoyés ?

Le nettoyage des vias borgnes et enterrés est réalisé par une méthode de nettoyage au plasma.

Le procédé au plasma est une combinaison complexe d'éléments physiques et chimiques.

L'exécution d'un processus de nettoyage au plasma nécessite une réaction hautement active générée par une combinaison de gaz et de solide.

Dans ce cas, la combinaison gaz et solide est initiée par l'emploi d'acide acrylique, de fibre de verre, d'époxy et de polyimide.

Le gaz libéré sera éliminé par des pompes pneumatiques nettoyant les vias au cours du processus.

Pourquoi les vias aveugles et enterrés sont-ils préférés aux vias traversants dans les circuits imprimés HDI ?

L'utilisation de vias dans les cartes de circuits imprimés a été propulsée par les exigences de performances accrues des cartes de circuits imprimés.

En conséquence, les PCB ont été fournis en plusieurs couches pour augmenter leurs performances sans augmenter leur taille de manière significative.

Vias offre une connexion entre les multiples couches qui permettent le transfert du signal.

Les trous traversants offrent une connexion sur toute l'épaisseur du PCB.

Cependant, vous trouvez que ce via n'est pas adapté à une interconnexion haute densité en raison de la nature superflue du via stub.

Par la suite, la qualité du signal est affectée négativement.

Mais dans les applications PCB d'interconnexion haute densité, la qualité du signal et les niveaux de haute performance sont très recherchés.

Pour contrer l'effet du stub superflu, une combinaison de vias borgnes et enterrés est employée.

Ces types via offrent toujours une connexion intercouche de haut en bas et diffusent une meilleure qualité de signal.

Types de vias

Qu'est-ce qui cause une grotte vide dans les vias aveugles ?

Une cavité vide dans les vias borgnes se produit lorsque des vias non remplis s'effondrent pour plusieurs raisons telles que :

• Formation de bulles dans les vias due à l'oxydation dérivée de la solution utilisée dans le processus de placage.
• Mauvaise combinaison d'éléments ajoutés à la solution de placage.
• Présence de corps étrangers dans le via.
• La constante diélectrique des matériaux utilisés dans le via.
• L'épaisseur du store via le placage mural.
• Le type de via borgne et ses paramètres liés aux propriétés électriques du placage.

Quels additifs sont utilisés dans le placage des vias aveugles et enterrés ?

Lors du placage de vias borgnes, différents composants sont utilisés dans la solution de placage, tels que le sulfate de cuivre, le chlorure et l'acide sulfurique.

Des additifs tels qu'un agent d'avivage, un agent de libération et un agent de nivellement sont également employés.

L'agent d'avivage influence les caractéristiques de l'interface du placage et fournit la finition souhaitée à la surface du placage.

L'agent de livraison agit en conjonction avec les ions chlorure pour tamponner l'agent d'avivage.

Il possède des qualités lissantes qui lui permettent de donner au placage une surface uniforme.

Vous trouvez que l'agent de nivellement est un élément électropositif absorbé par des positions électropositives dans la concentration d'acide.

Il contrôle également le dépôt d'ions de cuivre en raison de son besoin partagé de charges d'électrons.

Comment les additifs sont-ils contrôlés pour prévenir la défaillance d'un via aveugle ?

Les additifs influencent plusieurs caractéristiques du placage utilisé dans les vias borgnes et enterrés.

Lorsque vous utilisez les additifs dans de mauvaises combinaisons, vous constatez que le risque d'échec augmente.

Par conséquent, l'utilisation d'additifs doit être étroitement surveillée.

• Lors de l'utilisation d'additifs, l'ustensile de distribution doit être calibré pour fournir une quantité précise de l'additif utilisé.
• La solution de placage doit être systématiquement vérifiée pour la présence de carbone en raison des effets néfastes de la pollution.
• L'expérience de la cellule de Hull doit être utilisée sur les agents de temps en temps pour déterminer leurs contenus optimaux et les influences de placage.

Comment les sources de corps étrangers dans les vias aveugles et enterrés sont-elles déterminées ?

Les particules étrangères se retrouveront dans le store et enterrées via les cavités de différentes manières.

Leur présence est inévitable en raison de la conduite du processus de placage dans un environnement ouvert.

Les grosses particules sont faciles à traiter en raison de leur visibilité ; les microparticules, en revanche, sont difficiles à manipuler.

Le contrôle des sources de particules étrangères comprend la prise de mesures telles que :

• La solution de placage est enfermée pour empêcher l'entrée de particules étrangères provenant de sources externes.
• Les matériaux utilisés dans le processus de placage doivent être vérifiés pour leurs niveaux de pureté, qui doivent être dans la limite acceptée.
• Les agents utilisés comme additifs dans le processus de placage doivent être filtrés périodiquement pour vérifier leur pureté.

Peut-on prévenir la formation de bulles dans les vias aveugles et enterrés ?

Vias dans PCB multicouche

Les bulles proviennent de sources externes dans le milieu environnant.

L'un des principaux instigateurs de la formation de bulles est l'oxydation, qui se produit en raison d'une exposition prolongée à l'air.

La manifestation des bulles se situe typiquement au fond des cavités dans les vias borgnes et enterrés.

Les stratégies suivantes peuvent guider la prévention des bulles :

• Le PCB doit être stocké dans un environnement contrôlé avant le processus de placage via. L'exposition à des éléments tels que la température, l'oxygène et l'humidité est ainsi réduite.

Il est préférable également d'éviter un environnement avec présence d'acide.

• Le prétraitement du remplissage en cuivre et l'utilisation de dispositifs d'élimination des bulles sont essentiels. Vous pouvez utiliser un dégraissant à base d'acide avec un débit d'eau d'au moins quinze degrés centigrades.
• Vous devez sélectionner un matériau avec des performances d'anode élevées pour le récipient en cuivre avec un apport d'additif réduit. De plus, vous pouvez ajouter une couche protectrice à l'anode pour limiter la formation directe de bulles par l'anode.

Les vias aveugles et enterrés peuvent-ils être intersectés ?

Lorsque des vias aveugles et enterrés sont croisés, ils doivent respecter les descriptions suivantes.

• Les vias doivent être multiples avec passage à travers au moins deux couches.
• Il doit y avoir au moins une seule couche commune aux vias.

Si vous avez des questions sur les vias PCB, n'hésitez pas à contacter l'équipe de Venture Electronics.