O que é uma via PCB? Um guia definitivo

Introdução

No mundo da engenharia, nomeadamente na conceção e processo de fabrico de placas de circuitos impressos multicamadas (PCB)Com o passar do tempo, o termo "via" tornou-se generalizado e essencial. Uma via, uma palavra latina que significa "caminho", é parte integrante da funcionalidade dos PCB. Especificamente, forma o caminho que permite a transmissão de sinais eléctricos de uma camada da placa de circuito impresso para outra. 

No entanto, para os não iniciados, o termo pode permanecer ambíguo. A questão que permanece é: o que é que uma via implica exatamente no âmbito dos PCB multicamadas e como é que é aproveitada nos designs?

Neste artigo, o nosso objetivo é desvendar as complexidades que envolvem as vias PCB. Iremos descascar as camadas de jargão técnico, deliberando sobre o que são, as suas funções e os múltiplos tipos disponíveis.

 

O que é uma Via?

o que é uma via

Uma via é um pequeno orifício perfurado que passa através de duas ou mais camadas adjacentes, permitindo que os sinais e a energia circulem entre essas camadas. Uma vez que os circuitos entre as camadas de uma placa de circuito impresso multicamada são independentes, as vias são essenciais para estabelecer ligações entre camadas.

As vias são normalmente classificadas em três tipos com base na sua funcionalidade - via cega, via enterrada e via através do orifício.

 

Tipos de Vias

tipos de vias para PCB

Via cega

Uma "via cega" no contexto do design de PCB (Placa de Circuito Impresso) é um pequeno orifício que começa numa superfície da placa - na parte superior ou inferior - mas que não vai até ao outro lado. Em vez disso, apenas se liga a uma ou mais camadas no interior da placa. Como resultado, só é possível ver e aceder a uma via cega a partir de um lado da placa de circuito impresso, uma vez que não está a penetrar completamente em toda a placa.

Na conceção de placas de circuito impresso, as vias cegas têm uma utilização única e benéfica. Uma das suas principais vantagens é o facto de criarem espaço extra na placa, uma vez que não atravessam todas as camadas. Isto pode ser crítico em designs compactos onde o espaço é escasso. Por este motivo, são frequentemente utilizadas em montagens de circuitos altamente densos, tais como PCBs BGA (Ball Grid Array) e HDI (High-Density Interconnect), onde contribuem para obter uma disposição mais compacta e eficiente.

 

Enterrado via

Uma "via enterrada" é um tipo particular de via utilizada no design de placas de circuitos impressos (PCB). Ao contrário de outras vias, não chega à superfície superior ou inferior. Em vez disso, interliga pelo menos duas camadas interiores da placa, tornando-a invisível a partir da camada exterior. Esta natureza de ligação interna das vias enterradas torna-as completamente ocultas quando se examina a PCB a partir do exterior.

As vias enterradas desempenham um papel fundamental porque facilitam a ligação dos sinais nas camadas interiores de uma placa de circuito impresso. Esta conceção pode levar a uma redução da interferência de sinais, melhorando assim a funcionalidade e a fiabilidade globais da placa de circuito impresso. Dado que melhoram a integridade do sinal e apresentam uma disposição mais compacta, as vias enterradas tornam-se particularmente vantajosas em PCB de interligação de alta densidade (HDI). 

Em projectos de placas tão densas, em que existe uma necessidade crítica de conservar espaço e manter um elevado desempenho, a aplicação de vias enterradas torna-se exemplar.

 

Furo de passagem Via

A "via através do orifício" é o tipo de via mais frequentemente utilizado na produção de placas de circuitos impressos (PCB). Cria uma ligação entre as camadas interior e exterior da placa de circuito impresso. Ao contrário de outros tipos de vias, como as vias cegas e enterradas, uma via de passagem atravessa toda a placa. Esta é a razão do seu nome - cria literalmente um "furo passante".

As vias de passagem possuem um par de utilidades significativas no âmbito do fabrico de PCB. Em primeiro lugar, servem de canais para interconexões internas no interior da placa, permitindo assim que os sinais eléctricos e a energia fluam livremente de uma camada para outra. 

Para além disso, estas vias também podem ser utilizadas como orifícios de montagem para vários componentes da placa de circuito impresso. Esta dupla funcionalidade aumenta a sua prevalência geral na conceção e fabrico de placas de circuito impresso.

 

Através de processos de cobertura

Existem três métodos principais para os processos de cobertura de vias: vias com tenda, vias não cobertas e vias tapadas com máscara de solda.

 

Vias para tendas

vias de fixação

"Tenting vias" é uma técnica utilizada na conceção de placas de circuitos impressos (PCB) para isolar e proteger as vias. Aqui, o anel anular (o segmento visível da via que rodeia o orifício) é coberto com uma substância especial conhecida como máscara de solda. Esta máscara de solda funciona como uma barreira isolante, impedindo a ocorrência de quaisquer ligações eléctricas indesejadas.

No entanto, para se obter uma cobertura eficaz das vias, é necessário ter em conta determinados factores. Em primeiro lugar, é importante que o anel anular seja completamente envolvido pela máscara de solda. Uma cobertura parcial pode deixar expostas as partes condutoras da via, correndo-se o risco de um contacto elétrico acidental. 

Além disso, a espessura da máscara de solda aplicada também é importante. Se for demasiado fina, pode não proporcionar um isolamento adequado, abrindo caminho a potenciais curto-circuitos. Por conseguinte, é necessário garantir uma cobertura completa e adequadamente espessa da máscara de solda para proteger eficazmente as vias e o circuito.

 

Vias não cobertas

Vias não cobertas

Escolher "vias não cobertas" como abordagem de design para a sua placa de circuitos impressos (PCB) significa decidir deixar expostos tanto o orifício da via como o seu anel circundante, também conhecido como anel anular. Não terão uma camada de máscara de solda, que normalmente actua como um isolador. Esta ausência de selagem da máscara de solda deixa as vias abertas e nuas.

Esta escolha de design, embora possa parecer fora do comum, tem os seus objectivos únicos. As vias não cobertas são frequentemente implementadas em casos em que são necessários sinais de medição de depuração, permitindo um acesso e um teste mais fáceis. Além disso, sem o revestimento isolante da máscara de solda, as vias expostas podem contribuir para melhorar a dissipação de calor, uma vez que proporcionam uma maior área de superfície. 

Isto pode ser uma vantagem para circuitos que geram muito calor. Apesar destas vantagens, é essencial recordar que as vias não cobertas implicam um maior risco de ligações eléctricas não intencionais ou curto-circuitos, uma vez que o metal exposto pode entrar em contacto com materiais condutores não intencionais.

 

Vias conectadas com máscara de solda

Vias conectadas com máscara de solda

A utilização de "vias tapadas com máscara de solda" é outra técnica de conceção de placas de circuitos impressos (PCB) que oferece vantagens significativas. O processo envolve o preenchimento dos orifícios das vias com um tipo de máscara de solda, que essencialmente os "tapa" ou sela. Esta opção de conceção visa aumentar a segurança e a eficiência da placa durante as fases de fabrico e de funcionamento.

A principal razão para aplicar tampões de máscara de solda às vias é evitar a formação das chamadas bolas de solda. Estas são pequenas porções de solda que podem causar curto-circuitos durante o processo de soldadura por onda, um método comum para fixar componentes à placa de circuito impresso. Além disso, tapar as vias com uma máscara de solda ajuda a eliminar resíduos de fluxo dentro do orifício da via, o que pode levar a outros problemas de fabrico e desempenho. 

Esta abordagem tende a ser uma necessidade na conceção de placas com montagem Ball Grid Array (BGA) ou Circuito Integrado (IC) devido à complexidade e precisão que estes tipos de componentes exigem. Ao selar eficazmente as vias com uma máscara de solda, os projectistas podem garantir uma montagem e um funcionamento mais suaves e seguros das placas de circuito impresso de alta densidade.

 

Conclusão

Ao contrário das vias de passagem, as vias cegas e enterradas só estão disponíveis em placas com, pelo menos, quatro camadas. A utilização de vias cegas ou enterradas é uma forma eficaz de aumentar a densidade das placas multicamadas, reduzir o número de camadas e minimizar as dimensões da placa. No entanto, as vias de furo passante são mais fáceis e mais baratas de fabricar, o que as torna mais frequentemente utilizadas em projectos de PCB. Pode sempre recorrer a PCBPit para ajuda.

Partilhar:

Mais publicações

PCB Dedos de ouro

O que são PCB Gold Fingers?

O que é o Dedo de Ouro PCB? As placas de circuitos impressos (PCB) são a espinha dorsal da maioria dos dispositivos electrónicos, ligando os componentes através de uma série de caminhos eléctricos. Um

pt_PTPortuguês