O que são Vias Cheias de Cobre?

Placas de circuito impresso não funcionariam sem vias, os conduítes que transferem sinais entre camadas de PCB. Durante a produção do PCB, o fabricante adiciona uma camada de cobre ao substrato da placa. Essa camada de cobre não apenas torna os traços condutores, mas também conecta cada camada de PCB entre os orifícios perfurados na placa. O fabricante pode então deixar as vias como estão e usar o revestimento de cobre por conta própria para transferir os sinais. No entanto, para maior capacidade, eles também podem preencher os orifícios de passagem chapeados com outro material condutor.

Para criar uma via preenchida com cobre, o fabricante preenche os orifícios com resina epóxi e cobre. Os materiais extras aumentam o custo de produção da placa, mas as vias preenchidas com cobre tornam a PCB mais adequada para certas aplicações. As vias preenchidas com cobre também apresentam recursos que outros preenchimentos condutores não fornecem. Este guia explica as principais finalidades das vias preenchidas com cobre e como elas podem aprimorar o projeto do seu PCB.

Através do Processo de Preenchimento

Ao preencher um orifício de passagem com cobre, o fabricante deve prestar atenção para criar uma camada uniforme de cobre na via sem criar uma camada externa muito espessa. Sem usar as técnicas adequadas, eles podem criar uma superabundância de cobre que aumenta o peso do PCB ou adiciona muito cobre aos traços. Isso resulta em uma falha em atender às especificações, defeitos ou aumento de custos. Com os orifícios de passagem cada vez menores, observar esses requisitos torna-se vital para atender às especificações de projeto rígidas.

Cobre clássico através de métodos de enchimento envolvem o uso de cobre puro para preencher o buraco. No entanto, essa abordagem geralmente resulta na formação de vazios, nos quais os contaminantes ficam presos no meio do cobre. Esse vazio pode liberar gás quando aquecido durante as etapas de produção futuras, criando furos que interrompem as conexões entre a camada de cobre do PCB. As estratégias atuais para combater esse problema incluem deixar um recesso na parte superior da persiana por meio do preenchimento e criar uma conexão com padrão em “X” nos orifícios passantes.

Benefícios das Vias Cheias de Cobre

PCBs com vias preenchidas com cobre têm as seguintes vantagens em relação às placas que possuem apenas vias revestidas com cobre:

• Condutividade térmica: Preencher uma via com cobre aumenta sua condutividade térmica. Em aplicações que envolvem altas temperaturas, manter o calor longe da placa aumentará sua vida útil e evitará defeitos. A alta condutividade térmica do cobre atrai esse calor, mantendo-o longe das áreas críticas da placa de circuito impresso. Em vez de viajar para diferentes partes da placa, o calor se move através do cobre de um lado da placa para o outro.
• Condutividade elétrica: As vias preenchidas com cobre também se adequam a aplicações que exigem correntes fortes para viajar de um lado da placa para o outro. A condutividade do cobre permite que grandes correntes atravessem para camadas mais profundas sem sobrecarregar o PCB. Devido a essa capacidade, os projetistas geralmente solicitam vias preenchidas com cobre para PCBs que apresentarão altos níveis de tensão.

Aplicações de orifícios preenchidos vs. chapeados

Embora os PCBs com vias preenchidas com cobre tenham capacidade adicional, eles também custam mais para produzir do que os PCBs com furos passantes revestidos. Algumas situações exigem a confiabilidade adicional associada às vias preenchidas com cobre. No entanto, uma placa de circuito impresso também pode atender a determinadas aplicações com uma via que possui apenas o revestimento de cobre aplicado ao lado dos traços de cobre.

Ao decidir sobre as vias do seu PCB, você deve considerar a intensidade do calor e da tensão da aplicação. Em aplicações de baixa tensão, uma placa de circuito impresso adequadamente fabricada com furos passantes revestidos pode funcionar sem defeitos. Enquanto isso, PCBs que possuem vias preenchidas com cobre resistirão às condições apresentadas por aplicações de alta potência, radiofrequência, micro-ondas e LED. Os circuitos integrados de alta potência que executam esses tipos de PCBs usam correntes que uma via preenchida com cobre pode suportar, mas não um orifício de passagem revestido.

Epóxi condutor de cobre vs prata

Além de preencher as vias do PCB com cobre, o fabricante também tem a opção de usar uma resina epóxi condutora de prata. Enquanto uma resina epóxi condutora de prata pode parecer a escolha lógica para preencher vias devido ao seu valor mais alto, o cobre funciona de forma mais eficaz. Comparado ao epóxi de prata, o cobre tem:

• Maior condutividade térmica
• Maior condutividade elétrica
• Um preço mais econômico
• Uma vida útil mais longa
• Mais confiabilidade
• Melhor capacidade para aplicativos de alta potência

A um preço mais econômico, as vias preenchidas com cobre excedem as capacidades das vias epóxi de prata. Seus níveis mais altos de condutividade térmica e elétrica permitem que eles redirecionem o excesso de calor com mais eficiência. As vias de cobre também lidam com níveis de tensão mais altos sem sobrecarga.

Placas de circuito impresso da Millenium Circuits Limited

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