Met de ontwikkeling van elektronica-integratie werd via-in-pad geleidelijk een veelgebruikte oplossing om de beperkte ruimte voor meerdere circuitpaden te beheren. Deze tekst gaat dieper in op wat het is en hoe het wordt toegepast in ontwerp en productie.
Wat is een Via-in-pad?
Het verwijst naar doorlopende gaten die in de bondingpad zijn geboord, meestal van het SMD-type en het BGA-type groter dan 0603. Deze gaat door de hele printplaat en wordt gebruikt om verschillende circuits op verschillende lagen met elkaar te verbinden. Over het algemeen is de printplaat altijd omwikkeld met koper, wat elektriciteit geleidt.
Wat zijn de voordelen van Via-in-pad routing?
Het belangrijkste voordeel van de via-in-pad is de montage van de schakeling op een kleine printplaat, waardoor er meer bruikbaarheid ontstaat tegen lage ruimtekosten. Het vereenvoudigde de circuitlayout van de BGA met een korte kogelafstand. Bovendien maakt het de korte afstand tussen de elektrische capaciteit en de module mogelijk door de lay-out op het PCB-oppervlak te verkleinen. Dit vermindert de elektrische inductie aanzienlijk. Ten slotte maakt de lay-out met via-in-pad de aarding van hoogfrequente componenten eenvoudiger.
Wat zijn de beperkingen?
Elke munt heeft twee kanten. Een via-pad zorgt voor uitstulping van het PCB-oppervlak, waardoor het extra moeite en kosten kost om dit probleem te verhelpen. Bovendien zijn er meer productiestappen nodig. We moeten bijvoorbeeld gaten boren, het geheel bekleden met geleidende materialen, de gaten vullen met epoxyhars en ze afdekken met koper. Dit proces kan ook leiden tot nieuwe problemen, zoals luchtuitzetting tijdens het afdekken van de gaten en het ontstaan van lege soldeerpunten door de ontsnappende lucht.
Hoewel er beperkingen bestaan, is via-in-pad nog steeds een progressieve techniek vergeleken met de conventionele via.
Conventioneel Via- versus Via-in-pad PCB-ontwerp
Het circuitpad tussen conventionele via's en pinnen bevindt zich alleen op het oppervlak van de printplaat en neemt veel ruimte in beslag. Daarentegen laat een via in pad meer ruimte over voor het bouwen van circuitpaden. Zo kan een kleine BGA met veel pinnen niet alleen worden verbonden met het oppervlak van de printplaat, maar ook met de pad binnen de via's, die door alle lagen van de printplaat lopen.
Wanneer gebruik je Via-in-pad in Design?
Naast een kleine BGA met zoveel pinnen, zijn er nog andere situaties waarin we het in het ontwerp kunnen gebruiken. We raden bijvoorbeeld sterk aan om een via-in-pad te gebruiken voor de GND-pad onder de QFN-behuizing, die veel koeling nodig heeft. En als u een filtercondensator aan de achterkant van de BGA wilt plaatsen, kunt u deze onder de filtercondensator plaatsen om te voorkomen dat u op de doorgaande gaten van de BGA-pinnen stapt.
Hoe u het kunt gebruiken voor PCB-ontwerp en -productie
Bij het tekenen moeten we op iets letten. Ten eerste: probeer alle kleine gaatjes op dezelfde laag van de PCB te plaatsen. Ten tweede: zorg ervoor dat je soldeermasker de oppervlakte van de PCB bedekt. Ten derde: houd rekening met de uitstekende staat van je PCB-ontwerp voor eenvoudige productie.
| Minimum | maximaal | |
| Via-diameter | 0.20mm | 0.75mm |
| Plaatdikte | 0.40mm | 0.35mm |
| Dikte:diameter | / | 8 |
| Via afstand | 0.20mm | / |
| Bereikwaarde van via-diameter | 0mm | 0.3mm |
| Afstand tussen via- en componentgaten | 0.25mm | / |
(Aanbevolen PCB-status voor gebruik via in-pad)
Het is geen moeilijke klus voor de meeste PCB-ontwerpers, maar het wordt complex wanneer de tekening naar de productielijn gaat. Er zijn in totaal drie productietechnieken voor printplaten.
- Gemeenschappelijke via in pad: Boor een doorgaand gat in de bondingpad. Er is geen specifieke procedure tijdens de PCB-productie. Wees voorzichtig met te grote gaten die tinlekkage kunnen veroorzaken, aangezien dit een loze soldeerverbinding kan veroorzaken.
- Via in pad gevuld met epoxy Hars: Dit is complexer in de productielijn. Vul eerst het gat met epoxyhars. Bedek vervolgens de via met geplateerd koper. Het PCB-oppervlak ziet er dan vlak uit. Tegelijkertijd is er geen risico op tinlekkage en een loze soldeerverbinding.
- Via in kussentje gevuld met koper: Deze via is speciaal voor snelle warmtegeleiding.
Hoe vul ik een via in een PCB-pad?
| Vullen | → | Stolling | → | Pools | → | Verminder koper | → | Verwijder overtollige vulling |
(het hele vulproces voor via in pad)
Hoewel de wand van de via geplateerd is met koper, is vullen noodzakelijk. Met behulp van een schraapmes en een vacuümzuigmachine kunnen we de vloeistof in het doorgaande gat aanbrengen. Als de vulstof epoxyhars is, moet u voorzichtig zijn met de vlakheid van het PCB-oppervlak. Uw PCB-fabriek moet u een oplossing kunnen bieden als u dit nodig heeft. Contacteer hen.
Via in Pad-applicatie
Het wordt veel gebruikt in PCB met hoge dichtheid, zoals geïntegreerde printplaten voor smartphones, telecom-printplaten, printplaten voor de automobielindustrie, printplaten voor medische apparatuur en zelfs IT-printplaten. We zijn hoopvol over de toekomstige toepassing hiervan in het buitenland, omdat we altijd al voorstander zijn van kleinere printplaten, kleinere componenten en meer PCB-functionaliteit.
