A placa de circuito impresso é o coração dos dispositivos eletrônicos e computacionais. Esse circuito transmite sinais dos comandos de controle para a tela. Por exemplo, você encontra uma placa de circuito impresso no seu smartphone. Ao tocar na tela, você ativa um dos sinais nessa placa de circuito a cada vez. Os furos de passagem (vias ) na placa de circuito impresso são essenciais para viabilizar os circuitos complexos necessários para o funcionamento dos dispositivos modernos. Dentre os vários tipos de furos de passagem, os microfuros (microvias) são particularmente importantes.
O que é uma microvia?
Os microvias são um componente notável das placas de interconexão de alta densidade (HDI). Trata-se de um tipo especial de via com dimensões de 150 micrômetros ou menos. Devido ao seu tamanho reduzido, os projetistas preferem os microvias e os utilizam em placas HDI . O microvia requer muito menos espaço em comparação com outros vias na placa. Em um microvia, uma camada de cobre conecta diferentes camadas da placa entre si.
Tipos de Microvias em Placas de Circuito Impresso
Existem quatro tipos de microvias comumente usados, incluindo microvias cegas, microvias enterradas, microvias empilhadas e microvias escalonadas. Você pode usá-las individualmente ou em conjunto para aumentar a densidade das placas de circuito impresso.
Microvia cega
Se uma microvia começa na camada externa e termina em uma camada interna, é conhecida como microvia cega. Isso significa que ela não penetra em ambas as camadas. Ao usar a microvia cega, você pode aumentar a densidade de fios nas placas de circuito.
Se você deseja rotear um sinal da camada externa para uma camada interna, os microvias cegos são muito úteis. Eles proporcionam a menor distância nesse cenário. Na placa HDI, esses microvias são usados para otimizar o espaço em placas multicamadas . Por exemplo, se uma placa tiver quatro camadas, você pode posicionar esses microvias nas duas camadas superiores ou nas duas camadas inferiores.
Microvia enterrada
Uma microvia que conecta duas camadas internas da placa é conhecida como microvia enterrada. Essas vias não são visíveis da camada externa. Portanto, se você quiser incluir uma microvia enterrada na sua placa de circuito, precisará perfurar a camada interna antes de aplicar a externa. Você pode conectar duas camadas internas usando uma microvia enterrada. Qualquer ferramenta mecânica pode ser usada para perfurar. No entanto, o melhor método alternativo é usar um laser para esse fim.
Você deve prestar atenção à proporção do tamanho do furo antes de aplicar microprocessador por meio de uma placa de circuito.
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Microvias empilhadas
Microvias empilhadas permitem conexões elétricas verticais entre múltiplas camadas de PCB. Um furo é perfurado através de uma camada e, em seguida, outro furo alinhado na camada imediatamente abaixo. Os furos são metalizados, criando um caminho condutor entre as camadas. Essa abordagem de empilhamento permite roteamento de alta densidade. Microvias empilhadas são cruciais para PCBs HDI encontrados em computação de alto desempenho, sistemas de comunicação e aplicações de encapsulamento de circuitos integrados que exigem imensa densidade de circuitos em espaço limitado.
Microvias escalonadas
Microvias escalonadas são um método de projeto de placas de circuito impresso (PCB) de interconexão de alta densidade (HDI) em que as microvias (pequenos furos perfurados para conexões elétricas entre camadas) não são alinhadas diretamente umas sobre as outras, mas sim deslocadas. Esse arranjo conecta camadas alternadas e é usado para aumentar a confiabilidade da placa, reduzindo o estresse e o potencial de danos. Microvias escalonadas facilitam o roteamento complexo em PCBs multicamadas, permitindo projetos de circuitos mais densos sem comprometer a integridade estrutural ou a funcionalidade da placa, crucial para dispositivos eletrônicos avançados.
Leitura complementar: Vias empilhadas vs. Vias escalonadas: qual a diferença?
Para que servem as microvias?
Observe as tendências atuais das indústrias eletrônica e de computação. Ambas buscam dispositivos eletrônicos mais leves, menores e mais confiáveis. Isso significa que as indústrias estão considerando esses fatores de aparência, além das funcionalidades. Além disso, o desempenho é crucial para colocar um dispositivo em alta.
Para tornar um dispositivo mais leve e menor, é preciso criar placas de circuito cada vez menores e mais leves. Se as placas de circuito forem gigantes, é impossível criar um dispositivo inteligente. Além disso, se o circuito for gigante, consumirá mais energia. Portanto, o tempo de duração da bateria será baixo novamente. Todas as indústrias desejam consumir o mínimo possível de baterias. Portanto, circuitos pequenos serão úteis nessa situação.
Além disso, circuitos pequenos produzem menos calor. Portanto, o consumo de bateria também será baixo. Ademais, esses circuitos pequenos têm excelente desempenho. O desempenho do seu smartphone é a prova disso! Para aumentar a funcionalidade de um circuito, é necessário um mecanismo de roteamento complexo. Placas de circuito menores, como as Ball Grid Arrays (BGA), surgiram devido ao maior número de entradas e saídas. Isso significa que, à medida que as entradas e saídas aumentam, é necessário aumentar o número de trilhas do circuito na mesma placa.
Para lidar com esses problemas, pesquisadores encontraram diversas soluções. Uma delas foi usar a tecnologia de interconexão de alta densidade com microvias. Ao usar muitas vias, a placa de circuito pode transportar mais trilhas. Mais trilhas significam um posicionamento mais denso de diferentes componentes. O principal objetivo da microvia é aumentar a densidade da placa de circuito. A combinação de microvias e tecnologia HDI permite transportar seis componentes em uma área específica. Antes, nessa área, os métodos convencionais transportavam apenas quatro componentes.
Por que a Microvia é melhor que outros tipos de vias?
O processo de fabricação de PCBs é caro. Esse processo se torna muito mais custoso quando é necessário criar circuitos complexos. Portanto, é fato que cada camada nas placas de circuito custa muito caro. Portanto, à medida que as camadas aumentam, o custo da placa de circuito também aumenta.
Assim, você pode utilizar microvias para substituir as vias convencionais do tipo through-hole. "Through-hole" é uma terminologia muito comum. Isso significa que, normalmente, quando falamos de vias, estamos falando de vias do tipo through-hole.
O que aconteceria se você substituísse as vias through-hole por microvias? Isso diminuiria o número de camadas, o que significa uma redução nos custos de fabricação.
Além disso, uma pequena substituição não só reduz o custo, como também melhora as características elétricas da placa de circuito impresso. Na era da tecnologia, as pessoas optam por dispositivos menores e mais leves. Portanto, placas de circuito multicamadas e de alta densidade são a necessidade desta era.
Além das funcionalidades, as microvias utilizam o mínimo de espaço da placa. Além disso, elas vêm em apenas duas ou três camadas. Por isso, o fabricante prioriza essas vias.
Além disso, as microvias estão disponíveis em uma ampla variedade de padrões e materiais. Isso torna essa tecnologia uma das melhores opções para placas de circuito complexas. Exemplos incluem microvias escalonadas, vias em pad e não condutivas. Inclui também materiais estaqueados, offset e preenchidos com cobre.
Você pode otimizar o roteamento em múltiplas camadas usando microvias empilhadas em aplicações que exigem mais de três camadas. Além disso, também oferece regulação térmica integrada.
Resumindo
A utilização de microvias é essencial à medida que os componentes eletrônicos diminuem de tamanho e a densidade aumenta. O projeto e a fabricação adequados dessas minúsculas vias de interconexão são cruciais para o desempenho e a confiabilidade das placas de circuito impresso (PCBs). Se sua empresa não possui o conhecimento técnico necessário, a consultoria especializada pode ser fundamental. A MOKO Technology oferece serviços integrados de projeto e fabricação de PCBs. Orientamos nossos clientes na implementação de microvias para otimizar interconexões de alta densidade. Entre em contato conosco para obter um orçamento gratuito.
