Pourquoi les vias sont-ils mauvais?

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Je conçois un PCB avec EAGLE et j'ai vu qu'il essayait de limiter la quantité de vias à travers le PCB.

Pourquoi voulez-vous moins de vias?
Pourquoi sont-ils mauvais?
Est-ce qu'ils entraînent des coûts de fabrication supplémentaires ou est-ce acceptable pour les solutions basse fréquence et basse consommation?

— rhbvkleef
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Je pense que le principal problème est: les vias pourraient occuper un espace important par rapport aux autres composants, donc une carte plus grande est nécessaire.

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Sur la première photo, les vias TH ne nous permettent de placer que quatre pads. Mais avec un via aveugle ou sans via, nous avons de la place pour six (ou plus si nous avons plus de rangées) de pads. Un composant BGA plus grand pourrait être placé ici de cette façon. la source

Et à la fin, une taille réduite signifie un coût réduit.

Mais pour défendre un peu les vias:
Il y a des cas où ils sont utiles. Par exemple, à des composants de dissipation de puissance élevée, des vias thermiques pourraient être utilisés pour aider à dissiper la chaleur en la conduisant à de grandes coulées de cuivre.

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Dans l'ensemble, il est très spécifique à l'application et pourrait également présenter des avantages et des inconvénients. A vous de trouver l'équilibre.

— Bence Kaulics
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N'oubliez pas via l'inductance et la résistance. Je n'ai pas utilisé Eagle depuis longtemps, donc je ne connais pas ses "règles de conception" actuelles, mais s'il les applique également par signal, une raison pourrait être que faire un petit détour pour un courant ou une fréquence élevé (ou pire: les deux) vaut mieux que de passer par deux vias, car les calculs concernant les nombres et la proximité des autres sont très complexes dans certains cas. Puisque vous avez si bien mis le reste et si clair, je vais le laisser ici comme une petite note par signal.

— Asmyldof

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De plus, l'épaisseur du placage sur les vias est très mince, ce qui ajoute beaucoup de résistance et ne peut pas transporter beaucoup de courant. Afin d'amener l'alimentation d'un côté d'une carte à l'autre en utilisant un TH via, vous en auriez besoin de plusieurs juste pour gérer le courant. Cela aussi ferait perdre de l'espace. De plus, en raison de leur inductance / résistance, ils ne sont pas bons pour transporter des signaux haute fréquence. L'utilisation de vias peut entraîner des problèmes d'intégrité du signal. N'ayez pas peur d'utiliser des vias, mais utilisez-les uniquement lorsqu'ils sont absolument nécessaires.

— DerStrom8

@ derstrom8 Je l'utilise pour des signaux d'environ 60 Hz et 5 V 100 mA Je suppose que les vias conviendront?

— rhbvkleef

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@rhbvkleef Chaque fois que je pense à utiliser des vias, j'utilise la calculatrice en ligne: circuitcalculator.com/wordpress/2006/03/12/pcb-via-calculator . J'entre la taille des vias que je prévois d'utiliser et il me dit combien de courant il peut transporter, sa résistance et quelques autres spécifications. Je le recommande fortement. Je ne serais pas trop inquiet pour un signal 60 Hz via une via, mais je garderais toujours la résistance à l'esprit. Plus de vias sur un signal = moins de résistance = un signal de meilleure qualité

— DerStrom8

Les vias sur une carte bon marché (faible Tg) qui passeront par refusion ont une propension à se briser car l'expansion de l'axe Z peut atteindre 300 ppm au-dessus de Tg; plus la Tg est longue, plus les risques de dégâts sont élevés. Voir IPC4101 pour les valeurs typiques de Tg pour différentes normes.

— Peter Smith

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Je ne dirais pas que les vias sont mauvais. Ils ne sont pas!

Une façon utile d'utiliser les vias est de protéger l'énergie RF dans une carte RF, une technique appelée via couture:

coupe d'un PCB comparant une carte avec et sans par couture

vue de dessus de la même planche

— RHaguiuda
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J'aime cette idée, pas utile pour mes applications tho

— rhbvkleef

Souvent, cependant, les autres vias sont la SOURCE de l'EMI, que les vias de couture sont mis en place pour contrecarrer.

— mike65535

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Ce n'est qu'un des paramètres que vous pouvez utiliser pour modifier l'autorouteur. Les via ajoutent un peu de coût au forage (même si cela ne peut pas être explicitement indiqué sur la facture), ils prennent de la place, et toutes choses étant égales par ailleurs, il est préférable qu'un itinéraire reste sur la même couche.

Je peux imaginer (mais je ne suis pas sûr) qu'une via est juste un peu moins fiable qu'une simple trace de cuivre.

— Wouter van Ooijen
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En termes de fiabilité, le problème est lié à l'assemblage, les vias non marqués, en particulier les vias menant à des avions ou à des traces de graisse, ont tendance à aspirer la soudure d'un tampon, ce qui provoque des problèmes de QC lors de la PCBA. L'évacuation de la soudure est un casse-tête majeur pour les pièces BGA où l'inspection visuelle des joints est difficile.

— crasic

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Pour les bus à grande vitesse, les vias entraîneront une non-correspondance d'impédance et provoqueront des réflexions.

Vias ne peut pas non plus tolérer un courant élevé. Des vias multiples sont nécessaires pour les avions à courant élevé. Cela va évidemment augmenter l'espacement.

— M.Arun kumar
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C'est pourquoi pour les bus à grande vitesse et les terrains associés, de nombreux vias sont utilisés dans un modèle de `` couture '' pour maintenir l'impédance et l'ESR aussi bas que possible. Ils sont un mal nécessaire sur les cartes SMD haute densité. Regardez n'importe quelle carte mère d'ordinateur.

— Sparky256