Il circuito stampato è il cuore dei dispositivi elettronici e informatici. Questo circuito trasmette i segnali dai comandi allo schermo. Ad esempio, è presente un circuito stampato anche negli smartphone. Ogni volta che si tocca lo schermo, si attiva uno dei segnali presenti su questo circuito. I fori passanti (via) sui PCB sono essenziali per consentire il funzionamento dei complessi circuiti necessari ai dispositivi moderni. Tra i vari tipi di fori passanti, i microfori rivestono un'importanza particolare.
Che cosa è una microvia?
Le microvie sono un componente fondamentale dei circuiti stampati ad alta densità (HDI). Si tratta di un tipo speciale di via con una dimensione pari o inferiore a 150 micrometri. Grazie alle loro dimensioni ridotte, i progettisti prediligono le microvie e le utilizzano nei circuiti stampati HDI . Le microvie richiedono molto meno spazio rispetto alle altre vie presenti sul circuito stampato. In una microvia, la placcatura in rame collega tra loro i diversi strati del circuito stampato.
Tipi di microvia nei circuiti stampati
Esistono quattro tipi di microvia comunemente utilizzati: microvia cieche, microvia interrate, microvia impilate e microvia sfalsate. Possono essere utilizzate singolarmente o combinate per aumentare la densità dei circuiti stampati.
Microvia cieca
Se una microvia parte dallo strato esterno e si ferma a uno strato interno, noto come microvia cieca, significa che non penetra entrambi gli strati. Utilizzando una microvia cieca, è possibile aumentare la densità dei fili sui circuiti stampati.
Se si desidera instradare un segnale dallo strato esterno a uno strato interno, i via ciechi sono molto utili. In questo scenario, offrono il percorso più breve. Sulle schede HDI, questi micro via vengono utilizzati per ottimizzare lo spazio delle schede multistrato . Ad esempio, se una scheda ha quattro strati, è possibile posizionare questi via sui due strati superiori o sui due strati inferiori.
Microvia sepolta
Un microforo che collega due strati interni della scheda è noto come microforo sepolto. Questi fori non sono visibili dallo strato esterno. Quindi, se si desidera includere un foro sepolto nel circuito stampato, è necessario forare lo strato interno prima di applicare quello esterno. È possibile collegare due strati interni utilizzando un foro sepolto. È possibile utilizzare qualsiasi strumento meccanico per la foratura. Tuttavia, il metodo alternativo migliore è l'utilizzo di un laser.
Prima di applicare il micro tramite un circuito stampato, è necessario prestare attenzione al rapporto di aspetto della dimensione del foro.
Per approfondire: Via cieca e via interrata: qual è la differenza?
Microvie impilate
Le microvie impilate consentono connessioni elettriche verticali tra più strati di PCB. Un foro viene praticato attraverso uno strato, quindi un altro foro allineato nello strato sottostante. I fori sono metallizzati, creando un percorso conduttivo tra gli strati. Questo approccio di impilamento consente un routing ad alta densità. Le microvie impilate sono fondamentali per i PCB HDI utilizzati in applicazioni di elaborazione ad alte prestazioni, sistemi di comunicazione e packaging di circuiti integrati che richiedono un'enorme densità di circuiti in uno spazio limitato.
Microvie sfalsate
Le microvie sfalsate sono un metodo di progettazione di circuiti stampati (PCB) ad alta densità (HDI) in cui le microvie (piccoli fori per le connessioni elettriche tra gli strati) non sono allineate direttamente l'una sull'altra, ma sfalsate. Questa disposizione collega strati alternati e viene utilizzata per migliorare l'affidabilità della scheda riducendo lo stress e il rischio di danni. Le microvie sfalsate facilitano il routing complesso nei PCB multistrato, consentendo la progettazione di circuiti più densi senza compromettere l'integrità strutturale o la funzionalità della scheda, un aspetto fondamentale per i dispositivi elettronici avanzati.
Per approfondire: Via impilata vs. Via sfalsata: qual è la differenza?
A cosa servono le microvie?
Diamo un'occhiata alle tendenze attuali dell'industria elettronica e informatica. Entrambi i settori sono alla ricerca di dispositivi elettronici più leggeri, più piccoli e più affidabili. Ciò significa che le aziende stanno prendendo in considerazione questi fattori estetici oltre alle funzionalità. Inoltre, le prestazioni sono il fattore cruciale per rendere un dispositivo di tendenza.
Per rendere un dispositivo più leggero e piccolo è necessario creare circuiti stampati più piccoli e leggeri. Se i circuiti stampati sono enormi, è impossibile creare un dispositivo intelligente. Inoltre, se il circuito è gigantesco, consumerà più energia. Quindi la durata della batteria sarà di nuovo ridotta. Tutti i settori puntano a ridurre al minimo il consumo delle batterie. Quindi, in questa situazione, i circuiti di piccole dimensioni saranno utili.
Inoltre, i circuiti di piccole dimensioni producono meno calore. Di conseguenza, anche in questo caso il consumo della batteria sarà ridotto. Questi circuiti di piccole dimensioni offrono inoltre prestazioni eccellenti. Le prestazioni del tuo smartphone ne sono la prova! Per aumentare la funzionalità di un circuito, è necessario un meccanismo di instradamento complesso. Per gestire un numero maggiore di ingressi e uscite, sono nati circuiti stampati più piccoli, come i Ball Grid Array (BGA) . Ciò significa che, all'aumentare degli I/O, è necessario incrementare il numero di tracce del circuito sulla stessa scheda.
Per affrontare tali problemi, i ricercatori hanno escogitato diverse soluzioni. Una di queste consisteva nell'utilizzare la tecnologia di interconnessione ad alta densità con microvie. Utilizzando molte vie, il circuito stampato può ospitare più tracce. Più tracce significano un posizionamento più denso dei diversi componenti. Lo scopo principale delle microvie è aumentare la densità del circuito stampato. La combinazione di microvie e tecnologia HDI consente di ospitare sei componenti in un'area specifica. Prima di questa area, i metodi convenzionali trasportavano solo quattro componenti.
Perché Microvia è migliore di altri tipi di vie?
Il processo di produzione dei PCB è costoso. Questo processo diventa molto più costoso quando si devono creare circuiti complessi. È quindi un dato di fatto che ogni strato nei circuiti stampati ha un costo elevato. Pertanto, all'aumentare del numero di strati, aumenta anche il costo del circuito stampato.
Quindi è possibile utilizzare le microvia per sostituire i tradizionali fori passanti. "Through-hole" è una terminologia molto comune. Normalmente, quando parliamo di fori passanti, intendiamo i fori passanti.
Cosa succederebbe se sostituissimo i fori passanti con i microfori? Il numero di strati diminuirebbe, il che si tradurrebbe in una riduzione dei costi di produzione.
Oltre a questo, una piccola sostituzione non solo può ridurre i costi, ma anche migliorare le caratteristiche elettriche del PCB. Nell'era della tecnologia, le persone preferiscono dispositivi più piccoli e leggeri. Pertanto, i circuiti stampati ad alta densità e multistrato sono una necessità di quest'epoca.
Oltre alle funzionalità, le microvie sfruttano il minimo spazio sulla scheda. Inoltre, sono disponibili in soli due o tre strati. Ecco perché il produttore dà priorità a queste vie.
Inoltre, le microvie sono disponibili in un'ampia varietà di modelli e materiali, rendendo questa tecnologia una delle migliori scelte per circuiti stampati complessi. Tra questi, sfalsati, via in pad e non conduttivi, solo per citarne alcuni. Include inoltre materiali a punta, offset e riempiti di rame.
È possibile migliorare il routing su più livelli utilizzando microvie impilate nelle applicazioni che richiedono più di tre livelli. Inoltre, offre anche una regolazione termica integrata.
Avvolgere Up
L'utilizzo dei microvia è fondamentale man mano che i componenti elettronici si miniaturizzano e la densità aumenta. Una progettazione e una produzione adeguate di questi minuscoli via di interconnessione sono cruciali per le prestazioni e l'affidabilità dei PCB. Se non disponete delle competenze interne necessarie, la consulenza di specialisti può rivelarsi preziosa. MOKO Technology offre servizi integrati di progettazione e produzione di PCB. Guidiamo i clienti nell'implementazione dei microvia per ottimizzare le interconnessioni ad alta densità. Non esitate a contattarci per un preventivo gratuito.
