Via'lar, çok katmanlı bir baskı devre kartında sinyali ve gücü bir katmandan diğerine taşıyan küçük kaplamalı deliklerdir. Tasarımda yüzlerce via kullanırız ama sipariş aşamasında sorulan "via kaplaması" seçeneği (tented, untented, plugged, epoxy filled) çoğu zaman gözden kaçar. Oysa bu seçim; lehimin via'ya kaçıp kaçmayacağını, BGA altındaki lehim kalitesini, test edilebilirliği ve maliyeti etkiler. Bu rehberde via türlerini ve sipariş formundaki via kaplama seçeneklerini ayrıntılı anlatıyoruz.
Via türleri (yapısına göre)
| Tür | Tanım | Kullanım |
|---|---|---|
| Through-hole via | Kartın bir yüzünden diğerine tamamen geçen kaplamalı delik | 1-4 katmanlı standart kartların neredeyse tamamı |
| Blind via (kör via) | Bir dış katmandan başlayıp iç katmanda biten via | Yüksek yoğunluklu (HDI) kartlar, telefonlar |
| Buried via (gömülü via) | Yalnızca iç katmanları birbirine bağlayan, dışarıdan görünmeyen via | Çok katmanlı HDI kartlar |
| Microvia | Lazerle açılan, çok küçük çaplı (≤0.15 mm) via | BGA fan-out, HDI tasarımlar |
Blind, buried ve microvia özel üretim süreçleri gerektirir ve maliyeti belirgin şekilde artırır. Standart prototip ve seri üretimde through-hole via kullanılır. Otomatik fiyatlandırmamız da bu tür içindir.
Via kaplama (via covering) seçenekleri
Via kaplama, via'nın solder mask ile nasıl işleneceğini belirler. Sipariş formumuzdaki seçenekler şunlardır:
1. Tented (maskelenmiş)
Via'nın halkası (annular ring) ve deliğin ağzı solder mask ile örtülür. Via yüzeyde görünür ama bakırı açıkta değildir.
- Avantajları: En yaygın ve ekonomik seçenektir. Via'ların yanlışlıkla lehimlenmesini ve yakınındaki pad'lerle köprü oluşmasını önler, oksitlenmeye karşı korur.
- Dezavantajları: Maske deliği tam kapatmayabilir; çok küçük boşluklarda kimyasal veya flux kalabilir. Test probu ile via'dan ölçüm alınamaz.
- Ne zaman: Çoğu kart için varsayılan ve doğru seçim.
2. Untented (maskesiz)
Via'nın halkası ve deliği açıkta bırakılır; via bir pad gibi bakır kaplı ve yüzey kaplamalı görünür.
- Avantajları: Via'lar test noktası olarak kullanılabilir; ölçü aleti probuyla kolayca ölçüm alınır. Isı transferi amacıyla kullanılan termal via'larda lehim akışına izin verir.
- Dezavantajları: Pad'lere yakın via'larda lehim via'ya kaçabilir ve köprü oluşabilir. Açık bakır daha fazla korozyona maruz kalır.
- Ne zaman: Test ve debug amaçlı prototiplerde, bilinçli olarak açık bırakılması gereken termal via'larda.
3. Plugged (maske dolgulu)
Via deliğinin içi solder mask malzemesiyle doldurulur ve üstü maske ile kapatılır.
- Avantajları: Tented'a göre çok daha güvenilir bir kapanma sağlar. Deliğe lehim, flux veya kimyasal girmesini önler. Vakum fikstürlü test ve dizgi makinelerinde kartın vakumla tutulmasını kolaylaştırır.
- Dezavantajları: Ek maliyet; via'nın üstü tamamen düz olmayabilir.
- Ne zaman: BGA'ya yakın ama pad'in içinde olmayan via'larda, yoğun SMT kartlarda ve vakumlu test fikstürü kullanılacak kartlarda.
4. Epoxy Filled & Capped (epoksi dolgulu ve kapatılmış)
Via deliği iletken olmayan epoksi reçineyle tamamen doldurulur, yüzey zımparalanarak düzleştirilir ve üzeri bakırla kaplanır (capped). Sonuç, via'nın üzerinde düz bir pad'tir.
- Avantajları: Via-in-pad tasarımlarına izin verir: via doğrudan bir BGA veya QFN pad'inin içine konabilir, lehim via'dan aşağı akmaz. Yüksek yoğunluklu BGA fan-out'unu mümkün kılar, termal performansı artırır.
- Dezavantajları: En pahalı seçenektir ve ek üretim adımları nedeniyle süreyi uzatabilir.
- Ne zaman: 0.8 mm ve altı pitch'li BGA'larda via-in-pad kullanıyorsanız; QFN termal pad'inin içine via koyuyor ve lehim kaybını önlemek istiyorsanız.
Karşılaştırma tablosu
| Tented | Untented | Plugged | Epoxy Filled & Capped | |
|---|---|---|---|---|
| Maliyet | Düşük | Düşük | Orta | Yüksek |
| Lehim kaçağı önleme | İyi | Zayıf | Çok iyi | Mükemmel |
| Test probu ile ölçüm | Hayır | Evet | Hayır | Pad üzerinden evet |
| Via-in-pad | Hayır | Hayır | Önerilmez | Evet |
| Tipik kullanım | Genel | Test / debug | Yoğun SMT | BGA, HDI |
Tasarımda via ile ilgili iyi uygulamalar
- Via boyutu: Standart üretim için 0.3 mm delik / 0.6 mm dış çap güvenli bir başlangıçtır. Daha küçük via'lar DFM uyarısı veya ek maliyet getirebilir.
- Pad'e çok yakın via koymayın: Tented via bile olsa SMD pad'in dibindeki via, maskede zayıf bir köprüye ve lehim kaçağına yol açabilir. Pad ile via arasına kısa bir iz bırakın.
- Termal via'lar: QFN ve güç MOSFET'lerinin termal pad'ine birden fazla via koymak ısıyı alt katmana taşır. Via-in-pad kullanıyorsanız ya epoxy filled seçin ya da stencil açıklığını via'lardan kaçınacak şekilde bölün (stencil rehberi).
- Akım taşıyan via'lar: Tek bir via sınırlı akım taşır. Güç hatlarında birden fazla via'yı paralel kullanın.
- Gerber'de tutarlılık: Via kaplama tercihiniz solder mask katmanınızla uyumlu olmalıdır. Tented isteyip mask katmanında via açıklıkları bırakırsanız üretici hangisinin esas olduğunu soracaktır. Tasarım programınızda via'lar için solder mask açıklığını buna göre ayarlayın.
Sıkça sorulan sorular
Hangi via kaplamasını seçmeliyim, emin değilim.
Kartınızda via-in-pad yoksa ve özel bir test ihtiyacınız yoksa Tented seçin. En yaygın, en ekonomik ve çoğu tasarım için doğru seçenektir.
Via-in-pad kullanıyorum ama epoxy filled çok pahalı. Ne yapabilirim?
Mümkünse via'ları pad'in dışına alıp kısa bir izle bağlayın (dog-bone fan-out). QFN termal pad'lerinde via'ları tented bırakıp stencil açıklığını via'ların üzerine gelmeyecek şekilde bölmek de yaygın bir çözümdür.
Via Seçeneğini Belirle, Fiyat Al
İlgili: PCB kalınlığı seçimi · En sık DFM hataları · Tüm rehberler
