¿Cuáles son las reglas para hacer diferentes pares de perforaciones para las VIA en las capas de PCB?

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Considerando un PCB de 6 capas con la secuencia de capas como se muestra a continuación:

1-señal

2-GND_Plane

3-señal

4-Signal

5-VCC_Plane

6-Señal

-¿Cuáles son las consideraciones que debería tener en cuenta al hacer pares de perforación para las VIA?

-¿Es posible hacer un VIA desde la 1ª a la 3ª capa y también desde la 1ª a la 4ª sin ninguna consideración? Si no es posible, ¿cuál es la mejor manera de conectar estas capas?

En general, ¿existe alguna sugerencia para los pares de perforaciones de PCB de varias capas que sea prácticamente posible de fabricar y tenga los límites mínimos para viajar entre capas y también tenga Impacto mínimo en el incremento de precio ?

Estoy usando Altium Designer y tengo dispositivos BGA como LPDDR3 RAM (¡si es importante!).

    
pregunta Milad

2 respuestas

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En general, ¿existe alguna sugerencia para los pares de taladros de PCB de múltiples capas que sea prácticamente posible de fabricar y que tenga los límites mínimos para viajar entre capas y también tenga el impacto mínimo en el incremento de precios?

Sí. Para estos objetivos, usar solo a través de vías. Esto es posible de fabricar y, de hecho, tendrá el costo más bajo de cualquier tecnología de vía. Permite conexiones eléctricas entre dos capas cualquiera, lo que significa que no restringe las conexiones de capa en absoluto.

Sus otras opciones incluyen, aproximadamente en orden de aumento de costo:

  • A través de vías con perforación hacia atrás aka perforación de profundidad controlada : Esto significa que después de que a través de las vías se taladran y se enchapan, la placa se devuelve a la máquina de perforación y una parte de la vía se vuelve a perforar para quitar la placa. Esto se utiliza para reducir el parásito capacitivo para trazas de alta velocidad. No mejora la posible densidad de la placa porque las vías aún ocupan espacio en todas las capas. Las capas a ser conectadas por las vías perforadas hacia atrás no pueden estar en la región perforada por el simulacro.

  • Laminación secuencial : Esto significa componer diferentes subconjuntos de la placa (por ejemplo, en una placa de 8 capas, las capas 1-4 pueden estar en un solo subconjunto, y 5-8 en otro subconjunto). Luego, cada subconjunto se perfora y se platea. Finalmente, los subconjuntos se laminan juntos para hacer la tabla completa. Esto puede mejorar la integridad de la señal y mejorar la densidad de la placa, porque los taladros en un subconjunto no ocupan espacio en el otro subconjunto.

  • Micro-vias : Esto significa vías perforadas desde la parte superior o inferior del tablero a través de (típicamente) solo la primera o las dos capas de dieléctrico. A menudo, estos son perforados con láser, pero también pueden ser perforados mecánicamente. Con la perforación con láser, pueden ser muy pequeñas (.04 - .08 mm). Esto puede mejorar tanto la integridad de la señal como la densidad de la placa, en comparación con las vías. Las micro-vías se usan comúnmente debajo de los dispositivos BGA de paso fino para lograr un patrón de ruptura razonable. Las micro vias también se pueden combinar con la laminación secuencial para lograr (por ejemplo) conexiones entre las capas 2 y 3 sin afectar el enrutamiento en otras capas.

Por lo general, cualquiera de estas tecnologías se usa además de, en lugar de reemplazar, a través de las vías.

El uso de cualquiera de estas tecnologías adicionales a través de la tecnología agrega pasos de fabricación (a menudo pasos de perforación y enchapado) y aumenta el costo de la placa, en comparación con el uso de vías.

Debe consultar a su taller de fabricación para conocer las reglas de diseño y las recomendaciones de fabricación antes de usar cualquiera de estas tecnologías.

  

¿Es posible hacer un VIA desde la 1ª a la 3ª capa y también desde la 1ª a la 4ª sin ninguna consideración? Si no es posible, ¿cuál es la mejor manera de conectar estas capas?

Sí, una vía a través puede conectar estas capas.

Si necesita aumentar la densidad, también puede usar laminación secuencial o micro-vias.

Las micro-vías están limitadas en la relación de aspecto (relación altura-diámetro) y esto generalmente las limita a las conexiones de capa 1-2 o quizás 1-3 (y generalmente requiere el uso de un dieléctrico muy delgado, quizás .08-.16 mm) , entre esas capas). El uso de micro-vías se vería facilitado si cambiase el apilamiento para tener señal en las capas 1, 2, 5, 6 y potencia y tierra en 3 y 4. Con las capas delgadas utilizadas, no es probable que la integridad de la señal se degrade mucho ruta en la capa 3 para las señales en la capa 1.

    
respondido por el The Photon
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Este es un tema realmente complejo: los pares de simulacros solo reflejan un puñado de otras opciones tecnológicas que pueden tener un efecto dramático en el costo. Actualmente estoy trabajando en un diseño IPC Tipo III HDI con microvias y vías convencionales enterradas. Las capas y el apilado tienen un gran efecto (evite los apilamientos asimétricos y use espesores similares o el apilado predeterminado de los fabricantes de tableros). El número de configuraciones de taladro, el tamaño mínimo de taladro mecánico y el número de laminaciones tienen grandes efectos. Y si necesita impedancia controlada y cuántas combinaciones necesita para controlar la impedancia diferencial y de terminación única. Si necesitas algo sofisticado, es posible que tengas que hacer dos carreras para hacerlo bien.

También es bastante posible diseñar un PCB que es literalmente imposible de fabricar porque ninguna secuencia de ciclos de perforación y laminaciones secuenciales producirá todas las vías.

Sugiero mirar el IPC 2226 (puede encontrar borradores en funcionamiento en la red). La ilustración del IPC parece mostrar un número impar de capas, lo que sería muy inusual, pero la clave es lo que está sucediendo en las dos capas externas de cada lado, lo que hacen las vías enterradas y las vías a través.

Mentor Graphics también tiene un documento gratuito que es útil (tienes que registrarte y su personal de ventas llamará para que no lo vincule).

Para el costo más bajo, use solo vías de orificio pasante, de tamaño relativamente grande. El siguiente paso probablemente sería solo vías ciegas que conectan las dos capas más externas en cada lado más las vías enterradas y las vías de orificio pasante. Si su diseño involucra micro BGA, las cosas pueden volverse más complejas nuevamente.

    
respondido por el Spehro Pefhany

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