Avec le développement du monde de l'électronique, Règles de conception Via-in-Pad prennent une importance croissante pour les ingénieurs et les concepteurs qui cherchent à réaliser des cartes de circuits imprimés compactes et de grande qualité. 

Les gadgets électroniques contemporains étant de plus en plus petits et exigeant davantage de puissance de traitement et de vitesse, les techniques traditionnelles de mise en page des circuits imprimés ne sont généralement pas adaptées à ces exigences. Et c'est à ce moment-là que Règles de conception Via-in-PadCes règles semblent changer la donne, en particulier pour les cartes HDI (High Density Interconnect), qui nécessitent un routage complexe et des performances électriques précises.

Le Via in pad est une méthode par laquelle la connexion électrique entre les couches du matériau est réalisée directement sous les pads du circuit imprimé, tels que ceux des BGA ou des QFN. Cette méthode permet un routage direct à partir de la pastille, ce qui réduit la longueur du trajet du signal et permet de mieux contrôler l'impédance. Elle simplifie également le routage des traces dans les zones très denses sans compromettre l'intégrité de la carte.

Cependant, la mise en œuvre de la via-in-pad nécessite une compréhension approfondie des règles de conception, des exigences de fabrication et des implications en termes de coûts. Les instruments tels qu'Altium Designer disposent de tous les moyens nécessaires pour une mise en œuvre efficace des règles de via-in-pad afin de soutenir la fabricabilité ainsi que les performances. Ce guide vous explique pas à pas ce qu'est un via-in-pad, quand vous devez l'utiliser, comment l'utiliser correctement et quels avantages vous pouvez tirer de son utilisation dans votre prochain projet de circuit imprimé.

Qu'est-ce que Via-in-Pad ?

Le Via-in-pads (VIP) est une technique de fabrication de circuits imprimés qui consiste à créer un via directement sous les plots des composants, généralement des boîtiers BGA ou QFN. Contrairement aux anciens placements de via, à l'extérieur du pad, Règles de conception VIP fournir :

• Longueur réduite du trajet du signal
• Meilleure performance électrique
• Carte compacte
• Routage facilité pour les composants à pas fin

Toutefois, cette conception nécessite une compréhension spécifique des éléments suivants Conception Via-in-Pad règles et les directives relatives aux processus de fabrication, y compris le remplissage des canaux et le placage de cuivre, garantissant ainsi la soudabilité et la fiabilité.

Pourquoi utiliser la conception de Via-in-Pad et la connaissance du circuit imprimé lors de la réalisation du schéma ?

Le routage devient un problème de plus en plus important à mesure que les composants deviennent plus petits et que le nombre de broches discrètes augmente. Les méthodes traditionnelles de fan-out peuvent ne pas être en mesure de fournir suffisamment de routage d'échappement. Règles de conception Via-in-Pad et son PCB Knowledge résout ce problème :

• Possibilité d'acheminement direct à partir des blocs de composants.
• Optique améliorée pour renforcer l'intégrité des signaux et l'impédance de contrôle.
• Prise en charge des empilements HDI multicouches
• Economiser l'espace du tableau

Malgré les avantages qu'elle présente, l'application de la VIP doit se faire avec une grande prudence, car une mise en œuvre incorrecte peut entraîner une défaillance des joints de soudure ou des défauts d'assemblage.

Principales règles de conception des via-in-pads

Des produits bien conçus garantissent la réussite de la fabrication et la fiabilité des performances. Communs Conception de Via-in-Pad | Connaissance des circuits imprimés Les règles sont les suivantes

• Via le remplissage et le bouchage : Les vias doivent contenir des matériaux conducteurs ou non conducteurs et être scellés avec du cuivre afin d'obtenir une surface plane pour le montage des composants.
• Taille minimale de la Via : Les microvias (petits vias) sont souhaitables pour répondre aux exigences des composants à pas fin.
• Tolérance entre le tampon et l'orifice : Calculer l'alignement approprié pour éviter les courts-circuits ou les ouvertures.
• Reliefs thermiques : Pour contrôler la chaleur autour du via et obtenir une refusion uniforme.

Outils de CAO comme Altium, à l'aide de leur règle de conception en place, veillez à appliquer ces règles lors de la mise en page du circuit imprimé.

Comment configurer Via-in-Pad dans Altium Designer

• Les règles de conception pour le réglage des via dans les cas du pad sont incluses dans Altium.
• Donner de la valeur grâce à l'utilisation de modèles dans le gestionnaire de pile de couches
• Routage à l'aide des options "Via Style" dans les outils de routage
• Contraintes utilisées pour le via-in-pad dans le contrôle des règles de conception (DRC)
• Optimisation des fichiers de sortie pour les fabricants supportant le traitement VIP.

Avec les règles embarquées d'Altium, vous minimisez votre temps de travail. Risques DFM et d'éviter les erreurs dans la fabrication des cartes.

Considérations sur le coût de la conception des via-in-pad

L'un des problèmes les plus courants avec VIP est le via in pad. C'est pourquoi le placement des via peut être inférieur à la norme :

• Étapes de fabrication spéciales : Par le biais du remplissage et de la planarisation, le bouchage augmente le temps de production et la complexité.
• Tolérances plus étroites : Exige des contrôles de qualité plus stricts.
• Matériaux avancés : Jusqu'à de meilleures techniques de pré-imprégnation ou de placage.

Néanmoins, le coût peut être justifié par les performances et le gain d'espace pour les applications à haute densité et à grande vitesse.

Quand utiliser Via-in-Pad ?

Quand faut-il utiliser via-in-pad dans certaines situations ? La réponse est donnée ci-dessous :

• boîtiers avec BGA ou QFN et très petits pas
• Lignes de signaux à grande vitesse qui nécessitent un contrôle basé sur l'impédance.
• Tableaux avec un espace restreint ou des empilements complexes.
• C'est dans ce type de conception que la gestion thermique est vitale.

Bien que la VIP ne soit pas nécessaire pour tous les projets, elle devient indispensable pour les conceptions de circuits imprimés modernes, miniaturisés et à performances critiques.

Conclusion

En conclusion, nous pouvons dire que Règles de conception Via-in-Pad sont d'une importance capitale dans la formulation de circuits imprimés compacts, performants et à haute densité. Dans le cas de schémas contraints ou de circuits à grande vitesse, qui sont si courants pour les ingénieurs et les concepteurs de circuits imprimés aujourd'hui, la maîtrise de cette technique n'est plus facultative, elle est obligatoire. 

Ce résultat ne peut être obtenu qu'en plaçant directement des vias dans les pastilles des composants. Règles de conception Via-in-Pad Altium permet d'intégrer la connaissance des circuits imprimés afin d'améliorer l'efficacité du routage, l'intégrité des signaux et la fonctionnalité globale de la carte en général. Lorsqu'il est utilisé correctement, en particulier en combinaison avec les fonctions de règles de conception Altium via in pad, il garantit une transition en douceur de l'intention de conception à la capacité de fabrication.

Il est important de connaître les Connaissance des circuits imprimés et par des règles permettant d'éviter les obstacles courants tels que les vides de soudure ou les déséquilibres thermiques. Nous pouvons donc dire que l'introduction de cette approche innovante dans votre connaissance des circuits imprimés contribuera à élever le niveau de qualité, de fiabilité et de compétitivité de vos produits électroniques, en particulier dans les domaines de l'IDH et de l'informatique avancée. Laissez-nous un commentaire si vous souhaitez en savoir plus.

FAQ sur la conception de Via-in-Pad

1. Quelle est l'utilité des via-in-pad dans la conception des circuits imprimés ?

Le Via-in-pad permet le routage à partir des plots des composants, ce qui permet de gagner de l'espace et d'améliorer l'intégrité des signaux dans les cartes HDI.

2. Le via-in-pad convient-il à tous les circuits imprimés ?

 Non. Il convient mieux aux cartes à haute densité telles que BGA ou QFN, mais il n'est pas idéal pour les cartes de moindre qualité et de faible complexité.

3. Quels sont les inconvénients du via-in-pad ?

 Coût de fabrication et complexité plus élevés. Elle nécessite également davantage de procédures telles que le remplissage de via et la planarisation.

4. Puis-je mettre en œuvre la conception via-in-pad dans Altium ?

Certes, Altium Designer dispose d'une configuration via-in-pad avec des règles de routage personnalisées et des configurations DRC...

5. Comment le via-in-pad affecte-t-il le coût des circuits imprimés ?

 Le coût du via in pad est plus élevé en raison des étapes supplémentaires de traitement, mais il est justifié dans les conceptions où des tracés serrés sont nécessaires et où l'intégrité du signal est essentielle.