As vias de PCB referem-se a pequenos furos perfurados na placa de circuito impresso com a intenção de criar uma interconexão entre diferentes camadas da placa. PCB vias são cruciais para a funcionalidade geral das placas de circuito, existem problemas associados a elas, incluindo sua vulnerabilidade a contaminantes, bem como a possibilidade de desenvolver pontes de solda Durante a fase de montagem. É aqui que o processo de via tenting em PCBs se torna útil. O processo de via tenting envolve o uso de uma máscara de solda que protege os furos de via para evitar o fluxo de solda durante a fase de soldagem. Neste artigo, aprenderemos sobre seus benefícios, técnicas de via tenting e considerações de design.
O que é PCB via tenting?
A blindagem de vias em PCBs é um dos procedimentos em que partes das vias são cobertas, ou pode-se dizer que são blindadas. As vias são revestidas através de furos na PCB com pequenas aberturas que fornecem conexões elétricas entre as camadas da PCB e geralmente ficam expostas na superfície da PCB. O motivo do uso da blindagem de vias é garantir que essas vias sejam blindadas fisicamente para evitar algumas condições desprotegidas que podem causar certos desastres ambientais ou elétricos. A aplicação de um material que se adapte, como máscara de solda, epóxi ou... poliimida cobre as superfícies metálicas expostas das vias e, assim, as isola.
Benefícios do PCB via Tenting
Proteção contra contaminação
A blindagem da placa de circuito impresso (PCB) ajuda a proteger os furos de passagem contra poeira, umidade e outros contaminantes do ambiente. Essa proteção é essencial para reduzir as chances de corrosão e garantir uma longa vida útil da placa.
Prevenção de pontes de solda
Cobrir as vias com uma máscara de solda também pode protegê-las do fluxo de solda no processo de montagem subsequente. Isso minimiza as chances de formação de pontes de solda sobre as juntas, melhorando a conexão elétrica, bem como as chances de formação de pontes de solda sobre outras áreas, levando a encurtamentos ou outros tipos de defeitos.
Desempenho elétrico aprimorado
A proteção das vias contra danos causados por contaminantes e solda, uma vez que cobre os caminhos condutores desejados, resulta em um comportamento elétrico mais uniforme, o que se traduz em melhor desempenho em frequências igualmente mais altas.
Gerenciamento térmico aprimorado
Embora o revestimento possa ter um efeito menor na dissipação térmica, ao mesmo tempo, auxilia na identificação das características térmicas necessárias da placa de circuito impresso (PCB), oferecendo, assim, uma camada adicional de proteção. Isso é especialmente necessário em áreas de aplicação como alta tensão e corrente, onde a dissipação de calor é fundamental.
Resistência Mecânica Aprimorada
A máscara de solda também tem benefícios mecânicos: ela protege as vias e as torna mais resistentes a qualquer tensão mecânica à qual uma placa de circuito possa ser submetida durante a montagem.
Diferentes técnicas de vias de tendas
| Acampamento Completo
| Essa técnica serve para revestir as camadas superior e inferior do PCB com máscara de solda, o que pode proteger efetivamente a via de outros elementos e fornecer o melhor isolamento para ela.
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| Acampamento parcial
| Quando a cobertura parcial é empregada, apenas uma das camadas do PCB é revestida com a máscara de solda, enquanto o outro lado fica exposto; isso é especialmente útil onde a dissipação térmica através da via é necessária ou onde o acesso é necessário.
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| Tenda com Coverlay
| Esta técnica envolve o uso de Coverlay, um material dielétrico flexível em vez de uma máscara de solda; rígido-flexível ou PCBs flexíveis são geralmente fabricados com este material.
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| Acampamento com tampa de encaixe
| Este método envolve cobrir a via com uma camada de máscara de solda e, em seguida, preenchê-la com um material não condutor, como resina ou epóxi, para encapsular toda a via. Como resultado, aumenta a proteção contra forças ambientais e tensões mecânicas.
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| Tenda com enchimento de cobre
| Ao formar uma via sob uma camada de máscara de solda, em vez de ter a via praticamente vazia, pode-se usar preenchimento de cobre, complementando assim o suporte estrutural da via, bem como suas capacidades térmicas.
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| Via Plug
| Além de aplicar uma máscara de solda na via, também é possível preencher a via com material condutor ou não condutor para fechá-la; esta forma é mais comumente usada em PCBs de interconexão de alta densidade onde o espaço é crítico.
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Considerações de projeto para via de tenda
Tipo e material da máscara de solda
O tipo e o material da máscara de solda são outros fatores cruciais a serem considerados ao projetar vias de solda. O material da máscara de solda da placa de circuito impresso deve ser compatível, e a escolha de usar uma máscara de solda fotoimagem líquida (LPI) ou uma máscara de solda de filme seco pode ser escolhida para o PCB.
Via tamanho e proporção
O diâmetro da via e sua relação de aspecto (relação profundidade-diâmetro) são outros fatores importantes a serem considerados. Em geral, quanto menor o diâmetro da via, mais fácil é a instalação da tenda; e a relação de aspecto deve estar dentro das capacidades de fabricação.
Tamanho e folga da almofada
Os projetistas devem deixar diâmetro de almofada suficiente ao redor da via e garantir que haja espaço adequado entre a via fabricada e outras almofadas ou linhas para evitar qualquer desalinhamento da máscara.
Posicionamento e Densidade
Essas vias não devem ser mantidas muito próximas dos componentes ou de quaisquer outras vias porque a adesão da máscara é um problema e, além disso, as densidades das vias não devem ser muito altas para controlar possíveis dificuldades de aplicação uniforme da máscara de solda.
Desempenho Elétrico
O impacto das vias protegidas na integridade do sinal, particularmente em circuitos de alta frequência, deve ser avaliado, considerando se a proteção afetará as características elétricas da via, como a capacitância.
Gerenciamento termal
O impacto da passagem de tendas através de furos ou vias no controle do gerenciamento térmico do PCB deve ser determinado para evitar qualquer orientação inadequada de vias térmicas ou dissipadores de calor
