¿Qué es una vía en pad?#
Los equipos electrónicos son cada vez más pequeños y complejos, con más funciones en menos espacio. Esto exige una mayor densidad de interconexión en la PCB. Una de las técnicas utilizadas para conseguirla es la vía en pad, o via-in-pad.
Esta técnica coloca la vía dentro del pad de montaje del componente, conectándolo directamente con las capas internas. Así se evita sacar primero una pista fuera del pad para llegar a una vía independiente.
Cómo se rellenan las vías en pad
Normalmente, las vías se rellenan con epoxi no conductor, se sellan y se metalizan por encima. El objetivo es impedir que la soldadura entre en el taladro y deje una unión defectuosa. Un relleno completo y controlado reduce los huecos y favorece un metalizado uniforme. Este proceso no es lo mismo que el tenting, que cubre la abertura únicamente con máscara de soldadura.
Criterios de diseño
Las dimensiones deben elegirse considerando la resistencia y la capacitancia parásita. La ubicación influye en las interferencias y las reflexiones, mientras que el anillo anular debe mantener una conexión eléctrica y térmica adecuada. También es necesario coordinar la máscara y el tratamiento del taladro con el proceso de fabricación, para evitar pérdidas de soldadura, huecos o bolas de soldadura.
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Cuándo utilizar vías en pad#
La vía en pad no es la mejor solución para cualquier diseño. Conviene valorarla en situaciones como las siguientes:
Mayor densidad#
Permite aprovechar mejor una superficie limitada para componentes y pistas. Al integrar la vía en el pad, reduce el espacio ocupado por vías independientes y libera canales de trazado.
Mejor gestión térmica#
Puede crear un camino térmico directo hasta un plano de cobre desde componentes que generan mucho calor, como los dispositivos de potencia.
Mejora de la conexión eléctrica#
La conexión corta entre el componente y las capas internas puede ofrecer un camino de baja impedancia.
Aplicaciones de alta frecuencia#
En circuitos de alta frecuencia, puede ayudar a controlar la impedancia de la conexión y a mantener la integridad de señal.
Estas ventajas implican una fabricación más compleja, un mayor coste y la necesidad de evaluar los esfuerzos térmicos. La decisión debe basarse en las especificaciones y limitaciones concretas del diseño.
Opciones de fabricación de vías en pad#
La técnica acorta el escape de señales y facilita el uso de BGA de paso fino, pero una vía abierta puede absorber soldadura de la unión. Por eso, en producción suelen especificarse relleno, planarizado y recubrimiento de cobre para obtener un pad apto para soldar.
- Defina el tipo de vía, el diámetro terminado, el material de relleno, el planarizado y el cobre de recubrimiento.
- Confirme si se requiere una estructura de tipo VII según IPC-4761 u otra construcción acordada.
- Coordine la profundidad y el apilado de microvías con el proceso cualificado de laminación secuencial.
- Controle la planitud superficial para BGA y componentes con terminales inferiores.
- Establezca criterios de aceptación por rayos X y microsección acordes con el riesgo del producto.
Preguntas frecuentes#
¿Todas las vías en pad deben rellenarse?
No. Sin embargo, los pads expuestos a la soldadura suelen necesitar vías rellenas y recubiertas para evitar pérdidas de soldadura y huecos. Los pads térmicos pueden utilizar otras distribuciones previamente validadas.
¿Las vías en pad permiten reducir el tamaño de la placa?
Sí. Liberan canales de trazado y pueden mejorar los caminos de alta velocidad o de disipación térmica, aunque añaden coste y controles de fabricación.
¿Se pueden apilar microvías?
Sí, pero las estructuras apiladas necesitan un proceso cualificado por el fabricante y una evaluación de fiabilidad. Si el diseño lo permite, las microvías escalonadas pueden reducir el riesgo.