DFM 101 : PCB via des structures

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L'un des plus grands défis auxquels sont confrontés les concepteurs de PCB est de ne pas comprendre les facteurs de coûts dans le processus de fabrication des PCB. Cet article est le dernier d'une série qui abordera ces facteurs de coûts (du point de vue du fabricant de PCB) et les décisions de conception qui auront un impact sur la fiabilité du produit.

DFM La conception pour la fabrication (DFM) est définie comme la pratique consistant à concevoir des cartes de circuits imprimés qui répondent non seulement aux capacités du processus de fabrication d'assemblage du client, mais également aux capacités du processus de fabrication des cartes au coût le plus bas possible. Bien qu’ils ne remplacent pas un engagement précoce en matière de conception avec le fabricant de PCB, ces articles fourniront des lignes directrices qui aideront à « concevoir pour réussir ».

Microvias L'une des avancées technologiques les plus importantes qui ont rendu l'HDI viable a été le développement du microvia : un très petit trou (généralement 0,006" ou moins) qui relie uniquement certaines couches, soit sous forme de trous "aveugles" ou "enterrés". Cela représente une toute nouvelle façon d’établir des connexions électriques entre les couches d’un PCB. La technologie traditionnelle des PCB utilise des « trous traversants » qui, par définition, sont percés à travers l'ensemble du PCB reliant les deux couches extérieures à toutes les couches internes. La possibilité de connecter stratégiquement uniquement certains plots sur certaines couches réduit considérablement l'espace nécessaire à la conception d'un PCB et permet une densité bien plus grande dans un encombrement réduit. La figure 1 montre des trous traversants et des vias enterrés et borgnes.

Figure 1 : Microvias et vias traversants. (Crédit image : Groupe NCAB)

Types de microvias

Formation de microvias

Les microvias peuvent être formés par un certain nombre de méthodes, principalement le perçage mécanique, le perçage laser et le laminage séquentiel.

Figure 2 : Stratification séquentielle. (Source : Siemens EDA)

Microvias empilés ou décalés

Figure 3 : Microvias décalés et empilés.

Microvias Via-in-Pad

Le processus de production de via-in-pad vous permet de placer des vias sur la surface des plages plates de votre PCB en plaquant le via, en le remplissant avec l'un des différents types de remplissage, en le bouchant et, enfin, en le recouvrant. Via-in-pad est généralement un processus en 10 à 12 étapes qui nécessite un équipement spécialisé et des techniciens qualifiés. Via-in-pad est souvent un choix optimal pour les PCB HDI car il peut simplifier la gestion thermique, réduire les besoins en espace et fournir l'un des moyens les plus courts de contourner les condensateurs pour les conceptions haute fréquence (Figure 4).

Figure 4 : Via-in-pad.

Comprendre les facteurs de coûts dans la fabrication des PCB et un engagement précoce entre le concepteur et le fabricant sont des éléments cruciaux qui conduisent à une conception réussie et rentable. Suivre les directives DFM de votre fabricant est le premier point de départ.

Cet article a été initialement publié dans le numéro d’octobre 2021 du magazine Design007.

Anaya Vardya est présidente et directrice générale d'American Standard Circuits ; co-auteur du Guide du concepteur de circuits imprimés sur… les principes fondamentaux des PCB RF/micro-ondes et les principes fondamentaux des câbles flexibles et rigides ; et auteur de Thermal Management: A Fabricator's Perspective. Visitez I-007eBooks.com pour télécharger ces titres ainsi que d’autres titres éducatifs gratuits. Il est également co-auteur de « Fundamentals of Printed Circuit Board Technologies » et est chroniqueur sur I-Connect007. Pour lire les chroniques précédentes ou contacter Vardya, cliquez ici.