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Che cos'è il Via in Pad?

Via in pad

Nel panorama in continua evoluzione dei dispositivi elettronici, che diventano sempre più piccoli, più complessi e con una maggiore richiesta di funzionalità, i PCB sono obbligati a facilitare una maggiore densità di routing. Per rispondere a questa esigenza, viene spesso utilizzato il design via-in-pad.

Questo approccio posiziona una via direttamente sotto la piazzola di montaggio di un componente sulla superficie del PCB, fornendo un collegamento diretto dalla piazzola agli strati interni del circuito, aggirando così l'approccio convenzionale di tracciare i percorsi intorno alla piazzola.

Processo di riempimento Via-in-Pad

Durante la tecnica via-in-pad, i vias sono solitamente infusi con resina epossidica non conduttiva, sigillati e poi ricoperti con materiale di placcatura. Questa pratica è fondamentale per evitare cortocircuiti o giunti di saldatura difettosi dovuti alla fuoriuscita della saldatura nel via. L'incapsulamento completo del via è fondamentale perché riduce al minimo il potenziale di formazione di vuoti e favorisce una placcatura uniforme. Questa particolare procedura si distingue dal "via tenting", che dipende dall'applicazione del soldermask per isolare il via e impedire la penetrazione della saldatura durante il processo di assemblaggio.

Linee guida per la progettazione di un sistema Via-in-Pad

L'integrazione del progetto via-in-pad in un circuito stampato richiede alcune considerazioni critiche. Queste considerazioni comprendono la scelta delle dimensioni ottimali del via per evitare un aumento della resistenza o della capacità indesiderata, il posizionamento strategico del via per attenuare le interferenze e le riflessioni del segnale, il dimensionamento corretto dell'anello anulare per preservare la capacità elettrica e di dissipazione del calore del via e la realizzazione corretta della maschera di saldatura per garantire che la saldatura non si insinui nel via, il che potrebbe causare problemi quali vuoti di saldatura o la formazione di sfere di saldatura.

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Applicazione di Via-in-Pad nei layout dei PCB

La disposizione dei via-in-pad è sempre la scelta giusta per ogni layout di PCB? Per decidere se incorporare un via-in-pad nel vostro progetto, riflettete sui seguenti scenari:

Densità migliorata

L'utilizzo della progettazione via-in-pad può essere vantaggioso quando l'obiettivo è quello di massimizzare il posizionamento dei componenti e delle tracce all'interno di uno spazio ristretto sul PCB, riducendo così il numero di via sulla superficie della scheda.

Migliore gestione termica

I progetti di via-in-pad sono abili nel dissipare il calore dai componenti che generano temperature elevate, come i dispositivi di potenza, formando un percorso di conduzione diretta del calore verso un piano di rame.

Prestazioni elettriche migliorate

Se l'obiettivo è migliorare le prestazioni del circuito dal punto di vista elettrico, il via-in-pad fornisce un percorso a bassa impedenza tra il componente e gli strati interni del PCB.

Uso ad alta frequenza

Nelle operazioni ad alta frequenza, il via-in-pad è utile per gestire l'impedenza di connessione e rafforzare l'integrità del segnale.

Nonostante i vantaggi, la progettazione via-in-pad può introdurre sfide quali una maggiore complessità di produzione, costi più elevati e il rischio di sollecitazioni termiche sui componenti. L'adeguatezza della progettazione via-in-pad dipende dalle specifiche e dai limiti del progetto specifico.

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