La placa de circuito impreso es el corazón de los dispositivos electrónicos e informáticos. Este circuito transmite señales desde los comandos de control hasta la pantalla. Por ejemplo, tu teléfono inteligente tiene una placa de circuito impreso. Cada vez que tocas la pantalla, activas una de las señales de esta placa. Las vías de la PCB son esenciales para el funcionamiento de los complejos circuitos necesarios para los dispositivos modernos. Entre los distintos tipos de vías, las microvías son especialmente importantes.
¿Qué es una microvía?
Las microvías son un componente clave en las placas de interconexión de alta densidad. Se trata de un tipo especial de vías con un tamaño de 150 micrómetros o menos. Debido a su pequeño tamaño, los diseñadores las prefieren y las utilizan en placas HDI . Las microvías requieren mucho menos espacio que otras vías en la placa. En una microvía, el recubrimiento de cobre conecta las diferentes capas de la placa entre sí.
Tipos de microvías en placas de circuito impreso
Existen cuatro tipos de microvías comunes: ciegas, enterradas, apiladas y escalonadas. Se pueden usar individualmente o en combinación para aumentar la densidad de las placas de circuito impreso.
Microvía ciega
Si una microvía comienza en la capa externa y termina en una capa interna, se denomina microvía ciega. Esto significa que no penetra ambas capas. Al usar microvías ciegas, se puede aumentar la densidad de cables en las placas de circuito.
Si se desea enrutar una señal desde la capa externa a una capa interna, las vías ciegas son muy útiles. Proporcionan la distancia más corta en este caso. En la placa HDI, estas microvías se utilizan para optimizar el espacio de las placas multicapa . Por ejemplo, si una placa tiene cuatro capas, estas vías se pueden colocar en las dos capas superiores o en las dos inferiores.
Microvía enterrada
Una microvía que conecta dos capas internas de la placa se conoce como microvía enterrada. Estas vías no son visibles desde la capa exterior. Por lo tanto, si desea incluir una vía enterrada en su placa de circuito, deberá perforar la capa interna antes de aplicar la capa externa. Puede conectar dos capas internas utilizando una vía enterrada. Puede usar cualquier herramienta mecánica para perforar. Sin embargo, la mejor alternativa es usar un láser.
Debe prestar atención a la relación de aspecto del tamaño del orificio antes de aplicar el micro a través de una placa de circuito.
Lectura adicional: Vía ciega y Vía enterrada: ¿Cuál es la diferencia?
Microvías apiladas
Las microvías apiladas permiten conexiones eléctricas verticales a través de múltiples capas de PCB. Se perfora un orificio en una capa y luego otro orificio alineado en la capa inferior. Los orificios se metalizan, creando una ruta conductora entre capas. Este método de apilamiento permite un enrutamiento de alta densidad. Las microvías apiladas son cruciales para las PCB HDI que se utilizan en informática de alto rendimiento, sistemas de comunicaciones y aplicaciones de encapsulado de circuitos integrados que requieren una gran densidad de circuitos en un espacio limitado.
Microvías escalonadas
Las microvías escalonadas son un método de diseño de placas de circuito impreso (PCB) de interconexión de alta densidad (HDI), en el que las microvías (pequeños orificios perforados para las conexiones eléctricas entre capas) no están alineadas directamente unas sobre otras, sino desplazadas. Esta disposición conecta capas alternadas y se utiliza para mejorar la fiabilidad de la placa al reducir la tensión y el riesgo de daños. Las microvías escalonadas facilitan el enrutamiento complejo en PCB multicapa, lo que permite diseños de circuitos más densos sin comprometer la integridad estructural ni la funcionalidad de la placa, algo crucial para dispositivos electrónicos avanzados.
Lectura adicional: Vías apiladas frente a vías escalonadas: ¿Cuál es la diferencia?
¿Para qué se utilizan las microvías?
Observe las tendencias actuales de las industrias electrónica e informática. Ambas buscan dispositivos electrónicos más ligeros, pequeños y fiables. Esto significa que las industrias consideran factores estéticos además de las funcionalidades. Además, el rendimiento es crucial para que un dispositivo sea tendencia.
Para que un dispositivo sea más ligero y pequeño, es necesario crear circuitos impresos cada vez más pequeños. Si los circuitos impresos son gigantes, es imposible crear un dispositivo inteligente. Además, si los circuitos son gigantes, consumirán más energía. Por lo tanto, la duración de la batería volverá a ser baja. Todas las industrias buscan reducir al máximo el consumo de baterías. Por lo tanto, los circuitos pequeños serán útiles en esta situación.
Además, los circuitos pequeños generan menos calor, por lo que el consumo de batería también será bajo. Asimismo, estos circuitos pequeños ofrecen un rendimiento excelente. ¡El rendimiento de tu smartphone lo demuestra! Para aumentar la funcionalidad de un circuito, se requiere un mecanismo de enrutamiento complejo. Las placas de circuitos más pequeñas, como las matrices de rejilla de bolas (BGA), surgieron debido a la mayor cantidad de entradas y salidas. Esto significa que, al aumentar las entradas/salidas, es necesario aumentar las pistas del circuito en las mismas placas.
Para abordar estos problemas, los investigadores idearon diversas soluciones. Una de ellas fue utilizar tecnología de interconexión de alta densidad con microvías. Al usar muchas vías, la placa de circuito puede transportar más pistas. Un mayor número de pistas implica una colocación más densa de los diferentes componentes. El objetivo principal de las microvías es aumentar la densidad de la placa de circuito. La combinación de microvías y la tecnología HDI permite transportar seis componentes en un área específica. Anteriormente, los métodos convencionales solo transportaban cuatro componentes en esta área.
¿Por qué Microvia es mejor que otros tipos de vías?
El proceso de fabricación de PCB es costoso. Este proceso se vuelve mucho más costoso cuando se necesitan circuitos complejos. Por lo tanto, es un hecho que cada capa en las placas de circuito es muy costosa. Por lo tanto, al aumentar el número de capas, el costo de la placa de circuito también aumenta.
Así, se pueden utilizar microvías para reemplazar las vías convencionales de orificio pasante. El término "orificio pasante" es muy común. Esto significa que, normalmente, cuando hablamos de vías, nos referimos a las vías de orificio pasante.
¿Qué pasaría si se sustituyeran las vías de orificio pasante por microvías? Se reduciría el número de capas, lo que a su vez reduce los costes de fabricación.
Además, un pequeño reemplazo no solo reduce el costo, sino que también mejora las características eléctricas de la PCB. En la era de la tecnología, la gente opta por dispositivos más pequeños y ligeros. Por lo tanto, las placas de circuito impreso multicapa de alta densidad son una necesidad actual.
Además de sus funcionalidades, las microvías aprovechan al máximo el espacio de la placa. Además, vienen en dos o tres capas, por lo que el fabricante prioriza estas vías.
Además, las microvías están disponibles en una amplia variedad de patrones y materiales. Esto convierte a esta tecnología en una de las mejores opciones para circuitos impresos complejos. Algunos ejemplos son las vías escalonadas, las vías en almohadilla y las no conductoras. También incluye materiales en estacas, desplazados y con relleno de cobre.
Puede optimizar el enrutamiento en múltiples capas mediante el uso de microvías apiladas en aplicaciones que requieren más de tres capas. Además, ofrece regulación térmica integrada.
Resumen
El uso de microvías es esencial a medida que los componentes electrónicos se miniaturizan y aumenta su densidad. El diseño y la fabricación adecuados de estas diminutas vías de interconexión son fundamentales para el rendimiento y la fiabilidad de las placas de circuito impreso (PCB). Si carece de conocimientos internos, la consultoría de especialistas puede resultar invaluable. MOKO Technology ofrece servicios integrados de diseño y fabricación de PCB. Guiamos a nuestros clientes en la implementación de microvías para optimizar las interconexiones de alta densidad. No dude en contactarnos para obtener un presupuesto gratuito.
