Com o desenvolvimento do mundo da eletrônica, Regras de design do Via-in-Pad estão ganhando cada vez mais importância para engenheiros e designers que tentam criar placas de circuito impresso compactas e de alta qualidade. 

À medida que os aparelhos eletrônicos contemporâneos se tornam cada vez menores e exigem mais poder de processamento e velocidade, as técnicas tradicionais de layout de PCB geralmente não são adequadas para atender a esses requisitos. E aqui está um ponto em que Regras de design do Via-in-PadPara os usuários de placas HDI (High Density Interconnect), que exigem roteamento complexo e desempenho elétrico preciso, essas regras parecem ser um divisor de águas.

Via in pad é um método pelo qual a conexão elétrica entre as camadas do material é feita diretamente sob os pads da placa de circuito, como os dos BGAs ou QFN. Essa metodologia permite o roteamento direto a partir do pad, o que reduz o comprimento do caminho do sinal e ajuda a ter melhor controle sobre a impedância. Ela também simplifica o roteamento de traços em regiões altamente compactadas sem comprometer a integridade da placa.

No entanto, a implementação do via-in-pad exige uma compreensão profunda das regras de projeto, das demandas de fabricação e das implicações de custo. Instrumentos como o Altium Designer têm todos os meios necessários para a implementação eficaz de regras via-in-pad para dar suporte à capacidade de fabricação e ao desempenho. Este guia o guiará passo a passo pelo que é um via-in-pad, quando você deve usá-lo, como usá-lo corretamente e quais benefícios você pode obter com sua utilização no próximo projeto de PCB.

O que é o Via-in-Pad?

Via-in-pads (VIP) é uma técnica de fabricação de PCB que consiste em criar uma via diretamente abaixo dos pads de componentes, geralmente pacotes BGA ou QFN. Ao contrário das antigas colocações de via, fora do pad, Regras de design VIP fornecer:

• Comprimentos reduzidos do caminho do sinal
• Melhor desempenho elétrico
• Layout compacto da placa
• Roteamento mais fácil para componentes de passo fino

No entanto, esse projeto requer um entendimento específico de Design Via-in-Pad regras e diretrizes do processo de fabricação, incluindo preenchimento de vias e revestimento de cobre, garantindo assim a soldabilidade e a confiabilidade.

Por que usar o design de Via-in-Pad e o conhecimento de PCB ao fazer o layout?

O roteamento se torna mais problemático à medida que os componentes se tornam menores e o número de pinos discretos aumenta. Os métodos tradicionais de fan-out podem não ser capazes de fornecer roteamento de fuga suficiente. Regras de design do Via-in-Pad e seu PCB Knowledge resolvem esse problema:

• Capacidade de roteamento direto a partir de blocos de componentes.
• Ótica aprimorada para melhorar a integridade dos sinais e a impedância de controle.
• Suporte a empilhamentos de HDI multicamadas
• Economia de espaço na diretoria

Apesar dos benefícios, a aplicação do VIP deve ser feita com muita cautela, pois a implementação inadequada pode resultar em falhas na junta de solda ou defeitos de montagem.

Principais regras de design do Via-in-Pad

Produtos bem elaborados garantem o sucesso da fabricação e a confiabilidade no desempenho. Comum Design de Via-in-Pad | Conhecimento de PCB As regras incluem:

• Via enchimento e tamponamento: As vias devem conter material condutivo ou não condutivo e ser vedadas com cobre para proporcionar uma superfície plana para a montagem de componentes.
• Tamanho mínimo da via: Microvias (vias pequenas) são desejáveis para acomodar os requisitos de componentes de passo fino.
• Tolerância entre almofadas e veios: Calcule o alinhamento adequado para evitar curtos ou aberturas.
• Alívios térmicos: Para controlar o calor ao redor da via e obter um refluxo uniforme.

Ferramentas CAD como o Altium, usando sua regra de design in-place, certifique-se de aplicar essas regras durante o layout da PCB.

Como configurar o Via-in-Pad no Altium Designer

• As regras de projeto para a configuração da via nos casos do pad estão incluídas no Altium.
• Valorização por meio do uso de modelos no Layer stack Manager
• Roteamento com a ajuda das opções "Via Style" nas ferramentas de roteamento
• Restrições usadas para via-in-pad na verificação de regras de projeto (DRC)
• Otimização de arquivos de saída para fabricantes que oferecem suporte ao processamento VIP.

Com as regras integradas do Altium, você minimiza suas Riscos de DFM e evitar erros na fabricação da placa.

Considerações sobre o custo do projeto Via-in-Pad

Um dos problemas mais comuns com o VIP é a via no pad. É por isso que o posicionamento da via pode ser menor do que o padrão:

• Etapas especiais de fabricação: Por meio do enchimento e da planarização, o fechamento aumenta o tempo e a complexidade da produção.
• Tolerâncias mais rígidas: Exige controles de qualidade mais rígidos.
• Materiais avançados: Até melhores técnicas de pré-impregnação ou revestimento também.

Mesmo assim, o custo pode ser justificado com base no desempenho e na economia de espaço para aplicativos de alta densidade e alta velocidade.

Quando você deve usar o Via-in-Pad?

Quando você deve usar o via-in-pad em situações? A resposta é dada a seguir:

• pacotes com BGA ou QFN e passos muito pequenos
• Linhas de sinal de alta velocidade que precisam de controle com base na impedância.
• Quadros com espaço restrito ou empilhamentos complexos.
• Nesses projetos, o gerenciamento térmico é fundamental.

Embora o VIP não seja uma necessidade para todos os projetos, ele se torna necessário para projetos de PCB modernos, miniaturizados e de desempenho crítico.

Conclusão

De forma conclusiva, podemos dizer que Regras de design do Via-in-Pad são de suma importância na formulação de PCBs compactas, de alto desempenho e de alta densidade. No caso de layouts restritos ou circuitos de alta velocidade, que são tão comuns para engenheiros e projetistas de PCBs atualmente, o domínio dessa técnica não é mais opcional, é obrigatório. 

Isso só pode ser feito colocando vias diretamente nos blocos de componentes e Regras de design do Via-in-Pad O Altium via in pad é uma ferramenta que permite que o Altium via in pad se integre ao conhecimento da placa de circuito impresso para melhorar a eficiência do roteamento, no que diz respeito à integridade do sinal e à funcionalidade geral da placa em geral. Quando usado adequadamente, especialmente em combinação com as funções de regra de projeto do Altium via in pad, ele garante uma transição suave da intenção do projeto para a capacidade de fabricação.

É importante conhecer os Conhecimento de PCB e por meio de regras para evitar obstáculos comuns, como vazios de solda ou desequilíbrio térmico. Portanto, podemos dizer que a introdução dessa abordagem inovadora em seu conhecimento sobre PCBs ajudará a elevar o nível de qualidade, confiabilidade e competitividade de seus produtos eletrônicos, especialmente em HDI e computação avançada. Deixe um comentário se quiser saber mais sobre o assunto.

Perguntas frequentes sobre o design Via-in-Pad

1. Qual é a finalidade da via-in-pad no projeto de PCB?

O Via-in-pad permite o roteamento a partir de pads de componentes, economizando espaço e melhorando a integridade do sinal em placas HDI.

2. A via-in-pad é adequada para todas as PCBs?

 Não. Ele é mais adequado para placas de alta densidade, como BGA ou QFN, mas não é ideal para placas de baixa qualidade e baixa complexidade.

3. Quais são as desvantagens do via-in-pad?

 Maior custo e complexidade de fabricação. Também exige mais procedimentos, como preenchimento de vias e planarização.

4. Posso implementar o design via-in-pad no Altium?

Certamente, o Altium Designer tem uma configuração via-in-pad com regras de roteamento personalizadas e configurações DRC...

5. Como a via-in-pad afeta o custo do PCB?

 O custo do pad via in é maior devido às etapas adicionais de processamento, mas é justificado em projetos que exigem rotas apertadas e a integridade do sinal é fundamental.