Todo Lo Que Debe Saber Sobre las Técnicas de Diseño de las Micro Vías para las Placas de Circuito Impreso

Lady Gaga

¿Alguna vez ha sentido que va como si estuviera retrasado con respecto a la cultura popular? Acabo de enterarme de Lady Gaga, aparentemente, fue algo importante hace varios años. Estoy ligeramente feliz de haber llegado tarde a esta fiesta. Hoy puedo disfrutar de su música, sin tener que verla tocar en un vestido de carne cruda. Si bien es posible  que usted no esté interesado en las últimas elecciones de moda extraña de las celebridades, existen algunas tendencias a las que debe echarles un ojo. Una de las estrellas en alza en el mundo del diseño de placas de circuito impreso es la micro vía, y estoy aquí para recordarle lo que son y todas las cosas fantásticas que pueden hacer. No pueden cantar ni bailar, pero le pueden ahorrar una tonelada de espacio en sus placas, y reducir drásticamente la interferencia electromagnética.

¿Qué son las micro vías?

Quizá no haya oído la última canción de Lil Yatchy en su oficina, pero estoy seguro que ha oído algo sobre las micro vías. Permítame aumentar su conocimiento aún más.

Una micro vías es obviamente una vía más pequeña, pero ¿cuán pequeña es, exactamente? La mayoría de la gente considera que las micro vías son vías con un diámetro menor de 150 µm. Estos orificios minúsculos son taladrados mediante láseres, un proceso que mejora constantemente. Los nuevos avances en las técnicas de taladros con láser pueden reducir las micro vías a 15 µm. Los láseres utilizados sólo pueden perforar una capa a la vez. Sin embargo, los fabricantes pueden realizar micro vías de paso taladrándolas por separado en capas múltiples y luego apilarlas.

Las micro vías tienen una menor posibilidad de tener defectos de fabricación que las vías normales. Esto se debe a que la perforación con láser no deja residuo de material en los orificios taladrados. No obstante, las micro vías corren los mismos riesgos que las vías normales en cuanto al enchapado y reflujo de soldadura. Por lo tanto, es importante discutir recubrir o el llenado de sus micro vías con su fabricante.

Ahora que usted sabe lo que son las micro vías, ¿cómo le pueden ayudar?

red laser

Las micro vias son casi igual de futuristas como los láseres que las taladran.

Ventajas de espacio

Quizá nunca compre una casa cara en Hollywood, pero aún tiene que preocuparse por los precios inmobiliarios. El espacio en la placa es dinero, y las micro vías le ayudarán a reducir sus costes. El tamaño pequeño de las micro vías naturalmente le ahorrará un poco de espacio comparado con las vías normales. También le ayudará a utilizar las vías en pads (VIP, por sus siglas en inglés), que son enterradas con mayor facilidad, y pueden que el diseño de interconexiones de alta densidad sea pan comido

Generalmente, a las VIP les gusta ser las estrellas del espectáculo, pero en las placas de circuito impreso, están mayormente  ocultas. Las VIP le ahorran espacio al hacer conexiones dentro de los pads de las tecnologías de montaje en superficie (SMT, por sus siglas en inglés). Las micro vías son excepcionalmente adecuadas para las VIP debido a que su factor de pequeña forma. Ocasionalmente, las vías normales son demasiado grandes para encajar dentro de los pads para las SMT como las matrices de malla de bolas finas (BGA, por sus siglas en inglés). Las micro vías pueden encajar  dentro del pad sin causar ningún inconveniente de fabricación.

Puede que usted vacile en tratar de incorporar un montón de  vías ciegas y enterradas en sus diseños, pero las micro vías cambiarán eso. Las vías ciegas y enterradas tradicionales le ahorrarán espacio, pero pueden ser difíciles de fabricar. Sin embargo, como las micro vías ya son creadas capa por capa, son perfectas para las aplicaciones enterradas y ciegas. También son simplemente más pequeñas que las vías tradicionales, así que podrá reducir aún más su placa.

Las micro vías son particularmente útiles en ciertas aplicaciones, como por ejemplo el breakout de las BGA. Como dije anteriormente, las VIP de las micro vías encajarán dentro de los pads de hasta las BGA más finas y hacen pan comido de los breakout. Esto puede ser aún más útil en los canales de breakout. Aún si utiliza las VIP para ahorrar espacio en la superficie, todavía precisará de muchas capas para llevar esas salidas a otras partes de la placa. La utilización de micro vías puede aumentar el ancho del camino de fuga, posiblemente permitiéndole utilizar menos capas para realizar el breakout de la BGA.

nerdy guy in plaid shirt listening to headphones

No podemos crear mejor música, pero podemos reducir el ruido.

Ventajas de interferencia electromagnética

Me gusta algo de esta nueva música popular, pero mucha de ella simplemente suena como un barullo terrible. No me gusta la música ruidosa, y no me gusta el ruido en mis circuitos. Las micro vías pueden reducir la diafonía en nuestros circuitos de audio, pero lamentablemente no pueden hacer nada con respecto a la música misma. Las micro vías son perfectas para los circuitos propensos a la interferencia electromagnética, como las aplicaciones de alta velocidad y alta frecuencia.

Si no tiene cuidado, sus circuitos digitales de alta velocidad pueden radiar tanto ruido como una estación de radio de música popular. Uno de los grandes problemas en los circuitos de alta velocidad es la radiación de señal y reflexión en las vías. Las vías son excelentes antenas radiantes para estas señales ruidosas. Una buena manera de reducir la potencia de una antena es con la reducción del tamaño de la antena. La utilización de micro vías en lugar de vías tradicionales reducirá la radiación de señal mediante la geometría simple. Los fragmentos de vías también son un problema mayor para los circuitos de alta velocidad. Los fragmentos reflejan las señales a sus conductores, atenuando, o hasta cancelando, la señal original. Las micro vías son creadas capa por capa, lo que significa que no existirá ningún fragmento, al menos que usted los haya incluido adrede (no haga éso).     

Una buena aplicación para las micro vías es en las líneas de transmisión de alta frecuencia. Tome, por ejemplo, los conductores de líneas TEM (stripline, en inglés) de microondas y ondas milimétricas. Están suspendidos en el dieléctrico de las placas y precisan de vías para realizar el breakout de las señales. Las vías grandes tradicionales introducen demasiada interferencia electromagnética para ser útiles en las líneas TEM de más alta frecuencia. Las micro vías son perfectas, porque no radiarán mucha interferencia electromagnética, y no degradarán con demasiada reflexión la integridad de la señal.

Los circuitos de alta frecuencia se están haciendo más comunes, y estaremos diseñando muchos más en el futuro. Es el momento de comenzar a dominar las micro vías para controlar la interferencia electromagnética en estos tipos de placas.     

No tengo tiempo para ponerle al día con todas las últimas estrellas de música popular, pero espero que usted se haya, por lo menos, puesto al día con la importancia de las micro vías. Estos orificios minúsculos, taladrados con láser, están cambiando el panorama del diseño de placas de circuito impreso. Les ayudará a reducir la interferencia electromagnética en sus placas, y también reducirán el área de superficie.

Ahora que ha aprendido sobre las micro vías, necesita software de diseño de placas de circuito impreso rígido-flexibles que también sepa algo sobre ellas. Altium Designer puede ayudarle a mejorar sus placas avanzadas con micro vías y una amplia gama de otras herramientas.

¿Tiene más dudas sobre las micro vías? Comuníquese con un experto en Altium.

 

Vea Altium Designer en acción…

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