DFM 101: PCB a través de estructuras

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Uno de los mayores desafíos que enfrentan los diseñadores de PCB es no comprender los factores de costo en el proceso de fabricación de PCB. Este artículo es el último de una serie que analizará estos factores de costos (desde la perspectiva del fabricante de PCB) y las decisiones de diseño que afectarán la confiabilidad del producto.

DFM El diseño para la fabricación (DFM) se define como la práctica de diseñar placas de circuito impreso que cumplan no sólo con las capacidades del proceso de fabricación de ensamblaje del cliente, sino también con las capacidades del proceso de fabricación de la placa al menor costo posible. Si bien no sustituyen la participación temprana en el diseño con el fabricante de PCB, estos artículos proporcionarán pautas que ayudarán a "diseñar para el éxito".

Microvías Uno de los avances tecnológicos más importantes que hizo viable el HDI fue el desarrollo de la microvía: un agujero muy pequeño (normalmente de 0,006” o menos) que sólo conecta ciertas capas, ya sea como agujeros “ciegos” o “enterrados”. Esto representa una forma totalmente nueva de realizar conexiones eléctricas entre capas en una PCB. La tecnología de PCB tradicional ha utilizado "orificios pasantes" que, por definición, se perforan a través de toda la PCB y conectan las dos capas exteriores con todas las capas internas. La capacidad de conectar estratégicamente solo ciertas almohadillas en ciertas capas reduce en gran medida el espacio necesario para el diseño de una PCB y permite una densidad mucho mayor en un espacio más pequeño. La Figura 1 muestra orificios pasantes y vías enterradas y ciegas.

Figura 1: Microvías frente a vías de orificio pasante. (Crédito de la imagen: Grupo NCAB)

Tipos de Microvías

Formación de microvías

Las microvías se pueden formar mediante varios métodos, principalmente perforación mecánica, perforación láser y laminación secuencial.

Figura 2: Laminación secuencial. (Fuente: Siemens EDA)

Microvías apiladas versus escalonadas

Figura 3: Microvías escalonadas y apiladas.

Microvías Via-in-Pad

El proceso de producción via-in-pad le permite colocar vías en la superficie de las zonas planas de su PCB recubriendo la vía, llenándola con uno de los diversos tipos de relleno, tapándola y, finalmente, recubriendola. Via-in-pad suele ser un proceso de 10 a 12 pasos que requiere equipos especializados y técnicos capacitados. Via-in-pad suele ser una opción óptima para las PCB HDI porque puede simplificar la gestión térmica, reducir los requisitos de espacio y proporcionar una de las formas más cortas de derivar condensadores para diseños de alta frecuencia (Figura 4).

Figura 4: Via-in-pad.

Comprender los factores de costo en la fabricación de PCB y el compromiso temprano entre el diseñador y el fabricante son elementos cruciales que conducen al éxito del diseño rentable. El primer paso para comenzar es seguir las pautas DFM de su fabricante.

Este artículo apareció originalmente en la edición de octubre de 2021 de la revista Design007.

Anaya Vardya es presidenta y directora ejecutiva de American Standard Circuits; coautor de La guía del diseñador de circuitos impresos sobre... Fundamentos de PCB de RF/microondas y Fundamentos flexibles y rígido-flexibles; y autor de Gestión térmica: la perspectiva de un fabricante. Visite I-007eBooks.com para descargar estos y otros títulos educativos gratuitos. También es coautor de “Fundamentos de las tecnologías de placas de circuito impreso” y es columnista de I-Connect007. Para leer columnas anteriores o contactar a Vardya, haga clic aquí.