Through-Via contre Blind Via contre Buried Via
Les vias pour circuits imprimés sont de trois types : les vias traversants percent complètement la carte, les vias aveugles relient une couche externe à une ou plusieurs couches internes et les vias enterrés ne relient que les couches internes sans toucher les surfaces extérieures. Le choix affecte la densité, le coût et les performances à haute fréquence des PCB.
Via traversante (Via traversante)
Un trou traversant est percé dans l'ensemble de l'empilement de circuits imprimés de haut en bas. Il relie n'importe quelle combinaison de couches et est le type de via le plus simple et le moins cher à fabriquer. La partie inutilisée du barillet (via le talon) peut provoquer des résonances aux hautes fréquences.
Advantages
- Coût de fabrication le plus bas — procédé PCB standard
- Disponible pour tous les types de couches, de 2 couches à plus de 20 couches
- Fiable et bien caractérisé
- Simple à concevoir et à vérifier
Disadvantages
- Via stub crée une résonance parasite aux hautes fréquences
- Occupe l'espace de routage sur toutes les couches, même celles qui ne sont pas utilisées
- Un perçage arrière est requis au-dessus de ~10 GHz pour retirer le tronçon
- Ne convient pas au placement de composants à haute densité
When to use
Utilisez des vias traversants pour la plupart des conceptions, les connexions alimentation/terre et toutes les applications inférieures à 5 à 10 GHz où la résonance du tronçon n'est pas un problème.
Via aveugle et enterrée
Les trous aveugles commencent au niveau d'une couche extérieure et se terminent au niveau d'une couche intérieure sans sortir de l'autre côté. Les vias enterrés ne relient que les couches intérieures sans aucune connexion aux surfaces extérieures. Les deux nécessitent un laminage séquentiel, un procédé plus complexe et plus coûteux.
Advantages
- Densité de routage plus élevée : les vias n'utilisent que les couches dont ils ont besoin
- Pas de tronçon d'interconnexion : meilleures performances en haute fréquence
- Permet des conceptions HDI (High-Density Interconnect) pour les circuits intégrés BGA et à pas fin
- Les vias enterrés laissent les couches extérieures libres pour d'autres acheminements
Disadvantages
- Coût nettement plus élevé : nécessite un laminage séquentiel et des passes de perçage supplémentaires
- Plus difficile à inspecter et à retravailler
- Règles de conception plus complexes — contraintes de transition de couche
- Délais de livraison des PCB plus longs
When to use
Utilisez des vias aveugles/enterrés pour les BGA haute densité (pas de 0,5 mm et moins), les conceptions HDI, les PCB RF multicouches supérieurs à 10 GHz et lorsque la densité de routage ne peut pas être atteinte avec des vias traversants.
Key Differences
- ▸Tray-via : le moins cher, disponible sur toutes les couches ; à l'aveugle/enterré : coûteux, nécessite un laminage séquentiel
- ▸Un tronçon de via dans les vias traversants provoque une résonance aux hautes fréquences ; les personnes aveugles ou enterrées n'ont pas de tronçon
- ▸Les vias aveugles/enterrés augmentent considérablement la densité de routage pour les BGA à pas fin
- ▸Le rétroperçage traversant est une alternative aux vias aveugles pour retirer les tronçons supérieurs à 10 GHz
- ▸Les PCB HDI (smartphones, ordinateurs portables) utilisent largement les micro-vias empilés (aveugles)
Summary
Utilisez des vias traversants pour la plupart des conceptions de circuits imprimés. Ils sont peu coûteux, fiables et suffisants pour la plupart des applications. Utilisez des vias aveugles/enterrés lorsque la densité de routage l'exige (BGA à pas fin, HDI) ou lorsque les performances RF supérieures à 10 GHz nécessitent des transitions sans stub. La prime de coût est importante ; vérifiez d'abord si les vias traversants et le perçage arrière peuvent répondre à vos exigences.
Frequently Asked Questions
Qu'est-ce qu'un micro-via ?
Un micro-via est un via aveugle d'un diamètre ≤ 0,15 mm (150 µm), généralement percé au laser. Utilisé dans les conceptions HDI pour connecter des pastilles BGA aux couches internes sans occuper beaucoup d'espace sur les circuits imprimés. De série sur les smartphones et les ordinateurs portables.
Qu'est-ce que le rétro-perçage ?
Le rétroperçage (perçage à profondeur contrôlée) permet de retirer le tronçon de via inutilisé des vias traversants en perçant depuis l'arrière de la carte jusqu'à la dernière couche connectée. Cela permet d'éliminer la résonance des tronçons qui limite les performances en haute fréquence, ce qui permet d'obtenir des résultats similaires à ceux des vias aveugles à moindre coût pour les cartes à grand nombre de couches.
Quelle est l'inductance ajoutée par un via typique ?
Un foret de 0,3 mm et une pastille de 0,6 mm traversant une carte de 1,6 mm ajoutent environ 1 à 2 nH d'inductance. À 1 GHz, cette valeur est de 6 à 12 Ω, ce qui est souvent négligeable. À 10 GHz, elle est comprise entre 60 et 120 Ω, ce qui est suffisamment important pour provoquer des réflexions sur une ligne de 50 Ω. À utiliser via des pads dimensionnés en fonction de l'impédance requise.
Ai-je besoin de tampons antiadhésif autour des vias ?
Des antipatins (trous de dégagement dans les plans de sol/moteurs) sont nécessaires pour empêcher les courts-circuits vers les avions adjacents. Pour les signaux RF, le diamètre de l'antipad affecte également l'impédance caractéristique de la transition via. Des antipatins plus grands réduisent la capacité parasite mais augmentent l'inductance.