Vias ciegas y enterradas

Antes de empezar cualquier proceso de fabricacion de placas de circuito impreso, necesita saber la diferencia entre vías ciegas y enterradas.

Y esta guía responderá a todas las preguntas que ha estado haciendo sobre las vías ciegas y ocultas.

Sigue leyendo para ser un experto en PCB Vias.

¿Cuál es la diferencia entre una vía ciega y una vía enterrada?

Vías ciegas vs enterradas

Las vías son conexiones entre capas con capacidades conductoras.

Se emplean para proporcionar una ruta conductora entre múltiples capas en una configuración de PCB multicapa.

El uso de vías ha permitido la miniaturización continua de productos eléctricos y electrónicos al permitir un mayor número de circuitos.

Las vías ciegas ofrecen conexiones entre las capas internas y cualquiera de las dos capas externas.

Una vía ciega no atraviesa el grosor del tablero, pero puede atravesar varias capas.

La visibilidad de las vías ciegas solo es posible desde un lado: la superficie superior o inferior.

Las vías enterradas ofrecen interconexiones entre las capas internas únicamente.

En consecuencia, no puede identificar vías enterradas desde la superficie de una placa de circuito.

Estas vías también solo atraviesan un recuento de capas uniforme.

¿Cuáles son las Pautas para hacer las Vías Ciegas y Enterradas?

Al hacer vías ciegas y enterradas, es importante tener en cuenta que puede estar limitado en las combinaciones posibles.

Además, el proceso de hacer estas vías aumentará significativamente el costo total de la placa de circuito.

No obstante, a la hora de realizar las vías ciegas y enterradas, hay algunos aspectos a destacar.

• La vía ciega debe partir de la superficie más externa de un PCB.
• La longitud de una vía ciega no puede ser a lo largo de todo el espesor del tablero.
• La longitud de una vía ciega o enterrada está hecha para cubrir un número par de capas conductoras.
• La terminación de una vía ciega o enterrada no puede ser en la parte superior de un núcleo.
• El inicio de una vía ciega o enterrada no puede comenzar en la base de un núcleo.
• Una vía ciega o enterrada no puede empezar ni terminar en el fondo de otra ciega o vía enterrada. Para que esto suceda, hay que equipar la vía ciega o enterrada dentro de una vía ciega o enterrada.

¿Cómo se pueden proporcionar vías ciegas y enterradas en una PCB de 4 capas?

A PCB de 4 capas es una placa con cuatro capas conductoras.

El diseño de una PCB de cuatro capas se puede realizar de varias formas.

Una PCB de cuatro capas se puede fabricar con un solo núcleo o dos núcleos.

Para una PCB de 4 capas de un solo núcleo, el núcleo se proporciona entre las capas internas.

Las capas exteriores se suministran sobre material preimpregnado.

4 Layer PCB

El diseño de dos núcleos tiene un núcleo entre las capas más externas y las capas internas.

Por lo tanto, encontrará un núcleo entre la capa superior y la primera capa interna.

Alternativamente, habrá otro núcleo entre la segunda capa interna y la capa inferior.

Para una PCB de 4 capas de un solo núcleo, solo puede hacer vías enterradas entre las capas internas.

La fabricación de vías ciegas será imposible debido a las pautas para hacer vías.

Por ejemplo, las vías tienen que atravesar una cantidad uniforme de capas y no pueden terminar en la parte superior o inferior de un núcleo.

Sin embargo, puede fabricar vías ciegas en una configuración de PCB de 4 capas de doble núcleo.

Las vías ciegas pueden estar entre la capa superior y la primera capa interna.

Además, puede hacer vías entre la segunda capa interna y la capa inferior.

No obstante, en tal escenario, tendrá que prescindir de las vías enterradas.

¿Por qué no es posible tener vías enterradas en una PCB de dos núcleos y 4 capas?

La PCB de 4 capas se puede suministrar con un solo núcleo o dos núcleos.

Con un P de cuatro capas de un solo núcleo, se pueden proporcionar vías enterradas entre las capas internas que intercalan el núcleo.

Sin embargo, en un escenario de dos núcleos, las capas internas están separadas por preimpregnado.

Las vías enterradas generalmente se hacen perforando por separado las capas conductoras y el núcleo.

La perforación del material preimpregnado por separado es imposible, por lo que no es práctico proporcionar una conexión entre capas.

¿Se pueden usar vías enterradas y ciegas en una sola construcción de PCB?

Sí.

El uso de vías ciegas y enterradas es posible en configuraciones de PCB multicapa con un recuento de capas superior a cuatro.

En tal construcción, es posible lograr las pautas de diseño de la vía.

Estos incluyen la longitud del conteo de capas pares y la terminación y el inicio sin núcleo.

¿Cómo se hacen las Vías Ciegas y Enterradas?

La realización de las vías ciegas y enterradas depende en gran medida del proceso de perforación.

La perforación es un proceso de fabricación que consiste en hacer orificios a través de las capas conductoras y los núcleos de una placa de circuito impreso.

Los orificios perforados se pueden enchapar o metalizar para hacerlos conductores o dejarlos al descubierto.

Para vías bling y enterradas, los agujeros son metalizados.

En la realización de vías ciegas y enterradas no se emplea la perforación con láser guiada por profundidad.

Más bien, las capas conductoras y los núcleos se perforan por separado.

Donde hay múltiples placas y núcleos, se pueden apilar y perforar.

Al finalizar el proceso de perforación por separado, las capas se apilan juntas y se prensan, un proceso que puede requerir múltiples procedimientos.

¿Cuáles son las ventajas de las vías ciegas y enterradas?

Las vías ciegas y enterradas han permitido principalmente la posibilidad de lograr densidades más altas en las placas de circuitos.

El logro se ha acompañado sin tener que aumentar el tamaño del tablero.

Posteriormente, ha mejorado el rendimiento de las aplicaciones que emplean placas de circuito con vías enterradas y ciegas.

Las vías ciegas también reducen la capacitancia parásita en las placas de circuito que pueden dificultar en gran medida la calidad de la señal.

Al hacer vías ciegas con profundidad y ancho reducidos, ofrece un camino claro para la transferencia de señales.

¿Cuáles son las desventajas de las vías ciegas y enterradas?

La principal desventaja de los viales ciegos y enterrados no está relacionada con su diseño o funcionalidad sino con sus costos asociados.

En comparación con una placa tradicional similar, el costo de fabricar una PCB con vías ciegas y enterradas es significativamente mayor.

Las vías ciegas que se fabrican después del proceso de laminación también pueden causar una gran relación entre profundidad y diámetro.

Las preocupaciones asociadas con este problema incluyen la dificultad para ejecutar el proceso de metalizado.

Además, controlar la profundidad de la vía ciega es difícil cuando el proceso de perforación se realiza después del proceso de laminación.

Por lo tanto, se requiere una calibración precisa para el éxito del procedimiento, que es significativamente costoso.

Además, el uso de vías ciegas y enterradas se limita a tableros donde solo se pueden emplear tres ciclos de laminación.

Las configuraciones de placa que requieren más de tres laminados dan como resultado vías ciegas y enterradas funcionalmente poco confiables.

¿Cuáles son los tipos de vías ciegas?

Hay cuatro vías ciegas comunes que se utilizan en las placas de circuito impreso.

Tipos de vías

· Vías ciegas definidas por foto

Una foto definida vía se realiza a través de una serie de procesos.

Estos procesos están precedidos por la unión de una película de resina fotosensible a un núcleo.

Luego, la película se cubre con un patrón de agujeros expuesto a la radiación que endurece las partes fuera del patrón.

Sigue un proceso de grabado mediante el cual se hacen los orificios antes del revestimiento y la fabricación de la capa conductora.

El proceso se lleva a cabo simultáneamente para las capas superficiales, mientras que otras capas se agregan después.

El principal beneficio derivado del uso de estas vías es su coste fijo para una o varias vías.

Por lo tanto, es una desventaja a la hora de hacer pocas vías.

Una aplicación común de las vías ciegas fotodefinidas es la construcción de PCB celulares y paquetes de rejilla esférica.

· Vías Ciegas de Laminación Secuencial

Realización de una persiana de laminado secuencial mediante el mismo procedimiento para un tablero de doble cara con un laminado fino.

El procedimiento implica una serie de procesos de laminación, de ahí el nombre.

El proceso de perforación se lleva a cabo en el laminado antes de que se platee y luego se grabe.

El aguafuerte asigna a la pieza la topografía de la segunda capa del tablero.

El lado alternativo se proporciona como una película de cobre para servir como capa exterior.

Sigue un proceso de laminación que se combina con otras capas proporcionadas de manera similar.

Las vías de laminación secuencial son costosas de adquirir debido a los diversos procedimientos involucrados.

· Vías ciegas de profundidad controlada

Estas vías ciegas se suministran de manera similar a las vías de orificio pasante.

La diferencia es que el taladro está diseñado para lograr una profundidad definida.

La ruta del taladro se selecciona con precisión para evitar las características de la placa.

Posteriormente sigue un proceso de recubrimiento.

Hacer vías ciegas de profundidad controlada tiene los costos asociados mínimos ya que no se requieren materiales ni procesos adicionales.

Sin embargo, dado que se emplean taladros mecánicos, los tamaños de los orificios deben ser grandes para permitir su uso.

También existe el peligro de interferir con otras funciones subyacentes de la placa en el proceso.

· Vías ciegas perforadas con láser

La realización de las vías ciegas perforadas con láser se realiza una vez finalizado el proceso de laminación de todo el tablero.

Sin embargo, las capas más externas generalmente no están chapadas ni grabadas.

Puede emplear un láser de óxido de carbono (IV) o un láser exímero para eliminar las características externas de cobre y el sustrato.

Mientras usa un CO₂ el láser es rápido, debe grabar la placa de cobre de antemano.

Por lo tanto, se crea un proceso adicional.

Un láser eximer no requiere grabado previo con la capacidad de cortar el cobre y el sustrato.

¿Es posible superponer vías ciegas y enterradas?

Puede superponer una vía ciega y una vía enterrada en una PCB de alto número de capas.

Consigue más conexiones entre capas con un conteo de vía reducido.

Sin embargo, para lograr esto, debe amueblar completamente la vía enterrada a través de la vía ciega.

Encuentra que esta medida requiere un ciclo de prensa adicional, lo que aumenta el costo total de construcción de PCB.

¿Cuál es la función de las vías ciegas y enterradas?

Las vías ciegas y enterradas proporcionan un mayor circuito para las placas de circuito impreso.

Al interconectar las capas conductoras en las PCB, las vías permiten la conexión de más componentes.

Además, las pistas internas de la placa se pueden proporcionar a través de la placa de circuito a través de las vías ciegas y enterradas.

¿Cuáles son las partes de las vías ciegas y enterradas?

La estructura de las vías ciegas y enterradas se compone de tres partes que son:

• El barril se usa para referirse al conducto metalizado que se coloca en el orificio perforado.
• La almohadilla proporciona una conexión de la vía con la superficie, pista o componente conductor. La almohadilla se encuentra en los extremos del conducto.
• El anti-pad es un hueco que encuentras entre el conducto de las vías ciegas o enterradas. Por lo general, no está unido a la placa de metal.

¿Es importante el tamaño de una vía ciega o enterrada?

Estructura de vias

Usted encuentra que el tamaño de una vía ciega o enterrada es significativo en el diseño de la placa PCB.

Al determinar el tamaño de la vía, se consideran la longitud y el diámetro de la vía.

Un enfoque establecido asegura que la relación entre la altura de la vía y su diámetro no debe exceder uno.

En consecuencia, encontrará que cuando se hace una vía ciega o enterrada a una profundidad mayor, se requiere un diámetro de orificio mayor.

Cuando proporciona una placa de circuito impreso con una gran vía ciega o enterrada, la cavidad dieléctrica resultante se agranda.

¿Pueden las vías ciegas afectar la relación de aspecto de una PCB?

Puede utilizar vías ciegas para reducir la relación de aspecto de la placa de circuito.

La relación de aspecto de la placa de circuito impreso es una característica importante cuando se emplean componentes montados en superficie, como matrices de rejilla esférica.

Usted encuentra estos componentes con diversos tamaños de paso.

La relación de aspecto de una placa de circuito está determinada por la relación entre el grosor de la placa y el diámetro de la vía ciega.

El uso de vías ciegas en lugar de vías de orificio pasante y la disminución del número de capas reducirá la relación de aspecto de la placa.

¿Cuáles son las Características Observadas en el uso de las Vías Ciegas y Enterradas?

Cuando utiliza vías ciegas y enterradas en la construcción de su placa de circuito, identifica las siguientes características:

• El recuento de orificios en la construcción de su PCB será significativamente mayor que el de las placas convencionales.
• Tendrá un mayor número de pads y circuitos que los diseños de placas convencionales.
• Los parámetros de traza de espacio y ancho se reducirán.
• El enfoque de fabricación de la perforación será comparativamente diferente a los diseños de placas normales.

¿Por qué las vías ciegas y enterradas requieren como máximo tres pasos de laminación?

Las vías ciegas y enterradas son elementos vitales para proporcionar conexiones entre capas en una placa de circuito impreso.

Por lo tanto, garantizar que su funcionalidad no se vea perjudicada es vital.

Una forma de garantizar la fiabilidad del rendimiento y la calidad de las vías es regulando el proceso de laminación.

Las vías ciegas y enterradas generalmente se hacen mediante la perforación separada de capas.

Estas capas se apilan juntas antes de ser prensadas.

Si bien es posible realizar menos de dos procesos de laminación para recuentos bajos de capas, la dificultad aumenta con las capas.

¿Se utilizan vías ciegas y enterradas en las PCB flexibles y rígidas?

Los tableros flexibles y rígidos se fabrican de manera que abarquen elementos de diseños y flexibilidad de tableros rígidos.

Estas placas poseen atributos como ser livianas, delgadas y pequeñas, lo que permite su uso en dispositivos y dispositivos miniaturizados.

Dado que las vías enterradas y ciegas permiten aumentar los circuitos sin aumentar el tamaño de la placa, encuentran un uso enorme en las PCB flexibles y rígidas.

Su uso en placas Flexi-rígidas permite aplicaciones médicas como equipos biomédicos donde se desea un alto rendimiento y confiabilidad.

¿Qué métodos de laminación se utilizan para vías ciegas y enterradas en tableros rígidos flexibles?

Hay dos tipos de laminación empleados cuando se trabaja con vías ciegas y enterradas para placas de circuito flexibles y rígidas.

Laminación en un solo paso

En este proceso de laminación, las capas internas de la PCB se laminan o unen en una sola prensa.

El proceso tiene un pequeño costo involucrado y se lleva a cabo en un período relativamente corto.

No obstante, es difícil posicionar la superposición durante el proceso.

Además, no puede identificar de inmediato las fallas en el proceso de laminación.

Dichos defectos solo se pueden observar en el proceso posterior de grabado.

Estos defectos incluyen casos de delaminación y deformación de las capas.

Laminación paso a paso

En la laminación paso a paso, las capas que presentan flexibilidad y las que son rígidas se laminan por separado.

En consecuencia, no tiene problemas de superposición y la probabilidad de deformación en las capas internas.

Además, con este tipo de laminación, existe una identificación oportuna de los defectos relacionados con la laminación, lo que garantiza la confiabilidad funcional.

Sin embargo, llevar a cabo una laminación paso a paso lleva mucho más tiempo que el enfoque de un solo paso, lo que requiere más procedimientos para lograr la laminación.

Además, los costos involucrados son significativamente más altos, lo que requiere un mayor uso de material.

¿Qué técnicas de perforación se pueden utilizar para vías ciegas y enterradas?

Las vías ciegas y enterradas se fabrican mediante una serie de procedimientos de perforación y laminación.

Hay varios enfoques para la perforación que se pueden emplear, que incluyen:

• Taladrado controlado por máquina numérica (NMC).
• Perforación ultravioleta (UV).
• Perforación láser

Entre las técnicas de perforación, la perforación UV es la más compleja y requiere tecnología avanzada que tiene un costo.

¿Cómo se limpian las vías ciegas y enterradas?

La limpieza de las vías ciegas y enterradas se realiza mediante un método de limpieza por plasma.

El proceso de plasma es una combinación compleja de elementos físicos y químicos.

Ejecutar un proceso de limpieza con plasma requiere una reacción altamente activa generada por una combinación de gas y sólido.

En este caso, la combinación de gas y sólido se inicia mediante el empleo de ácido acrílico, fibra de vidrio, epoxi y poliimida.

El gas liberado será removido por bombas neumáticas limpiando las vías en el proceso.

¿Por qué se prefieren las vías ciegas y enterradas a las vías de orificio pasante en las PCB HDI?

El uso de vías en placas de circuito ha sido impulsado por las mayores demandas de rendimiento de las placas de circuito.

Como resultado, los PCB se han proporcionado en varias capas para aumentar su rendimiento sin aumentar significativamente su tamaño.

Vias ofrece una conexión entre las múltiples capas que permiten la transferencia de la señal.

Los orificios pasantes ofrecen conexión en todo el grosor de la placa de circuito impreso.

Sin embargo, considera que esta vía no es adecuada para la interconexión de alta densidad debido a la naturaleza superflua del stub de vía.

Posteriormente, la calidad de la señal se ve afectada negativamente.

Pero en la aplicación de PCB de interconexión de alta densidad, la calidad de la señal y los niveles de alto rendimiento son muy deseables.

Para contrarrestar el efecto del trozo superfluo, se emplea una combinación de vías ciegas y enterradas.

Estos tipos de vía todavía ofrecen una conexión entre capas de arriba a abajo y difunden una mejor calidad de señal.

Tipos de vías

¿Qué causa una cueva vacía en las vías ciegas?

Una cueva vacía en vías ciegas ocurre cuando las vías no llenas colapsan debido a varias razones, tales como:

• Formación de burbujas en las vías debido a la oxidación derivada de la solución utilizada en el proceso de metalizado.
• Combinación inadecuada de elementos agregados a la solución de recubrimiento.
• Presencia de materia extraña en la vía.
• La constante dieléctrica de los materiales utilizados en la vía.
• El grosor de la persiana a través del revestimiento de la pared.
• El tipo de vía ciega y sus parámetros relacionados con las propiedades eléctricas del revestimiento.

¿Qué aditivos se utilizan en el recubrimiento de vías ciegas y enterradas?

Cuando se metalizan vías ciegas, se emplean diferentes componentes en la solución de metalizado, como sulfato de cobre, cloruro y ácido sulfúrico.

También se emplean aditivos como un agente abrillantador, un agente de distribución y un agente nivelador.

El agente abrillantador influye en las características de la interfaz del enchapado y proporciona el acabado deseado a la superficie del enchapado.

El agente de entrega trabaja en conjunto con los iones de cloruro para amortiguar el agente abrillantador.

Tiene cualidades suavizantes que le permiten dar al enchapado una superficie uniforme.

Encontrará que el agente de nivelación es un elemento electropositivo absorbido por posiciones electropositivas en la concentración de ácido.

También controla la deposición de iones de cobre debido a su requisito compartido de cargas de electrones.

¿Cómo se controlan los aditivos para evitar la falla de una vía ciega?

Los aditivos influyen en varias características del revestimiento utilizado en las vías ciegas y enterradas.

Cuando se emplean los aditivos en combinaciones incorrectas, la probabilidad de falla aumenta.

En consecuencia, el uso de aditivos necesita ser monitoreado de cerca.

• Cuando se utilizan aditivos, el utensilio dosificador debe calibrarse para proporcionar una cantidad precisa del aditivo utilizado.
• La solución de enchapado debe verificarse constantemente para detectar la presencia de carbono debido a los efectos adversos de la contaminación.
• El experimento de la celda de Hull debe emplearse en los agentes de vez en cuando para determinar sus contenidos óptimos e influencias de recubrimiento.

¿Cómo se determinan las fuentes de materia extraña en vías ciegas y enterradas?

Las partículas extrañas encontrarán su camino hacia la persiana y se enterrarán a través de las cavidades de diferentes maneras.

Su presencia es inevitable debido a la realización del proceso de chapado en un entorno abierto.

Las partículas grandes son fáciles de manejar debido a su visibilidad; las micropartículas, por otro lado, son difíciles de manejar.

El control de las fuentes de partículas extrañas incluye tomar medidas como:

• La solución de revestimiento está encerrada para evitar la entrada de partículas extrañas de fuentes externas.
• Los materiales utilizados en el proceso de recubrimiento deben verificarse en cuanto a sus niveles de pureza, que deben estar dentro del límite aceptado.
• Los agentes utilizados como aditivos en el proceso de emplatado deben filtrarse periódicamente para comprobar su pureza.

¿Se puede prevenir la formación de burbujas en vías ciegas y enterradas?

Vias en PCB multicapa

Las burbujas se originan a partir de fuentes externas en el entorno circundante.

Uno de los principales instigadores de la formación de burbujas es la oxidación, que se produce debido a una exposición prolongada al aire.

La manifestación de burbujas es típicamente en el fondo de las cavidades en vías ciegas y enterradas.

Las siguientes estrategias pueden guiar la prevención de burbujas:

• El PCB debe almacenarse en un entorno controlado antes del proceso de revestimiento de vía. De este modo se reduce la exposición a elementos como la temperatura, el oxígeno y la humedad.

Es preferible también evitar un ambiente con presencia de ácido.

• Es esencial el preprocesamiento del relleno de cobre y el empleo de dispositivos para la eliminación de burbujas. Puede emplear un desengrasante de base ácida con un caudal de agua de al menos quince grados centígrados.
• Debe seleccionar material con alto rendimiento de ánodo para el recipiente de cobre con una entrada de aditivo reducida. Además, puede agregar una capa protectora al ánodo para restringir la formación directa de burbujas por parte del ánodo.

¿Se pueden cruzar vías ciegas y enterradas?

Cuando se intersectan vías ciegas y enterradas, deben cumplir con las siguientes descripciones.

• Las vías han de ser múltiples con paso por al menos dos capas.
• Debe haber al menos una sola capa que sea común a las vías.

En caso de que tenga alguna pregunta sobre las vías de PCB, no dude en póngase en contacto con el equipo de Venture Electronics.