Via in pad

Sự tiến bộ công nghệ ngày càng nhanh trong các sản phẩm điện tử đòi hỏi các thiết bị phải nhỏ gọn hơn, hiệu suất cao, chức năng và tính năng tối đa trong một kích thước gói gọn cùng với giá thấp hơn và chất lượng cao và thời gian sử dụng lâu hơn

Những điều trên là yêu cầu của càng cấp thiết từ thị trường và người dùng, trong khi các nhà sản xuất sản phẩm nhắm đến chi phí thấp hơn, lợi nhuận cao và sản xuất hàng loạt. Cốt lõi của tất cả các sản phẩm điện tử là PCB. Vì vậy, không thể thực hiện những điều được đề cập ở trên mà không có sự cải tiến về công nghệ PCB.

Đó là lý do PCB nhiều lớp ra đời, giúp giảm đáng kể kích thước của PCB, đồng thời tăng mật độ những đường mạch cũng như tăng mật độ linh kiện. Điều này cho phép sản xuất bo mạch với mật độ cao các linh kiện SMD như BGA, QFN được lắp ráp rất chặt chẽ để sử dụng trong các thiết bị điện tử tiên tiến hiện nay như điện thoại thông minh, máy tính xách tay, RAM, thiết bị điện tử đeo được, máy y tế nhạy cảm như máy ECG và MRI và các sản phẩm điện tử quốc phòng đặc điểm kỹ thuật cao như GPS, thiết bị điện tử dẫn đường, radar và máy móc công nghiệp hàng không vũ trụ.

Vậy Via in Pad là gì ..?

Trong số các kỹ thuật khác nhau trong thiết kế bố trí PCB cho thiết bị điện tử, Via in Pad (VIP) cũng là một trong số đó. VIP là các via đặt tại vị trí của pad linh kiện. Điều này sẽ tiết kiệm không gian trên PCB và do đó có thể được sử dụng để đi dây. Như chúng ta biết rằng via là sự kết nối giữa hai đường mạch từ lớp trên xuống lớp dưới hoặc từ dưới lên trên hoặc trên cùng đến lớp bên trong hoặc lớp bên trong đến dưới cùng.

Như chúng ta đã biết Via có thể là via mù (blind via), via chôn (buried via), via xuyên lỗ (through hole) và via xếp chồng (stacked via).

Các linh kiện BGA chân nhỏ thường được sử dụng trong layout PCB khi yêu cầu tối giản về kích thước bo mạch. Các VIP thường được sử dụng để giải quyết 2 vấn đề là mật độ đường mạch và vấn đề tản nhiệt cho linh kiện. Trong các mạch có các linh kiện QFN và BGA, các pad tản nhiệt  được tìm thấy phổ biến trong các IC, lúc này các VIP đóng vai trò quan trọng. Các VIP được đặt trên các pad tản nhiệt thường được để rộng không được đổ đầy nhựa epoxy.

Ngược lại tại các chân thông thường, VIP có thể hút lơp lớp thiếc hàn trong quá trình gia công SMT, làm cho linh kiện bị lệch hoặc không được hàn chặt với mạch in.

Trong hình là một thiết kế lỗi, VIP được đặt với kích thước lỗ to và không đổ epoxy nên làm giảm chất lượng mối hàn

Ưu điểm của Via in Pad (VIP):

Không thể triển khai PCB mật độ cao nếu không có VIP

Vị trí linh kiện yêu cầu diện tích trên bo mạch ít hơn

Tăng hiệu suất và độ tin cậy của mạch

Tính toàn vẹn và chất lượng tín hiệu được cải thiện

Tản nhiệt cho linh kiện

VIP rất phù hợp cho thiết kế mạch tốc độ cao

Giảm điện cảm và điện dung ký sinh và tải