Technologie PCB

Trous métallisés

La figure ci-contre détaille les différentes couches d'un trou métallisé (PTH) :
coupe horizontale (Fig. VH1) et verticale (Fig. VH2).

A : FR4 + vernis
B : FR4 nu
C : métallisation
D : cuivre de base
E : pastille

Dimensions standard pour composants traditionnels :

x - diam. trou fini : 0.8 mm
z - taille de la pastille : 1.2 mm
y - diam. perçage avant métallisation

Dimensions standard pour via :

x - diam. trou fini : 0.2 mm
z - taille de la pastille : 0.4 mm

Dimensions standard pour micro-via :

x - diam. trou fini : 0.1 mm
z - taille de la pastille : 0.3 mm

Micro-vias - Taille et espace

Les micro-vias sont des trous métallisés qui connectent électriquement deux couches de cuivre d'un PCB.

Sur l'image ci-contre :

X: Dimensions (trou fini)
Y: Espace inter-trous (trou fini)
Z : Dimensions + Métallisation du trou

Micro-vias - Métallisation

Pour les micro-vias, la métallisation peut avoir une importance sur l'espace minimum entre les trous.

L'image VHH1 présente la métallisation des trous.

x1 : Diamètre trou avant métallisation.
y1 : Espace inter-trou avant métallisation.
x2 : Diamètre trou fini après métallisation (identique gerber).
y2 : Espace inter-trou après métallisation.
z : Épaisseur de la métallisation.

Dans le gerber, les trous sont toujours spécifiés en diamètre de trou fini.

Attention : la distance inter-trou minimale (Détail y Fig. VHH2) dépend de l'épaisseur de la métallisation (Détail z Fig.VHH1).

Dans notre exemple :

B1 : FR4 avant perçage.
B2 : Perçage avec compensation. Impossible car chevauchement des trous.
B3 : Trou fini après métallisation.

PTH - Taille et espacement

Ci-après les spécifications techniques liées à notre process et à nos équipements :

z : Epaisseur métallisation.
x : Diamètre trou fini mini.
y : Distance inter-trou (fini) mini.

Ratio diamètre / hauteur

Epaisseur maxi du matériau dans lequel il est possible de percer pour un diamètre donné.

Ci-contre, exemples de ratios pour un matériau d'épaisseur 1,6mm.
Aspect ratio 1/8 --> Diamètre PTH de 0,2mm --> Epaisseur 1.6mm
Aspect ratio 1/4 --> Diamètre PTH de 0,4mm --> Epaisseur 1.6mm

Autre Exemple :
Aspect ratio 1/12 --> Diamètre PTH de 0,2mm --> Epaisseur maximal 2,4mm

Trous non-métallisés

La figure ci-contre présente la coupe d'un trou non métallisé ou NPTH (Fig. VH1).
A : Vernis
B : FR4
C : Cuivre de base

Dimensions :
Diam. trou fini min : 0.15 mm
Tolérance (diamètre) : +/- 0.05mm
Tolérance (position x/y) : +/- 0.03 mm
Ratio max : 1/10

Demi-trous métallisés

Il est possible de réaliser des demi-trous métallisés sur la tranche du PCB.

Les demi-trous doivent respecter les côtes mini suivantes :

Taille mini pastille : x = 0.15 mm
Espace mini entre trous : y = 0.60 mm
Diamètre mini trou fini : z = 0.60 mm
Pitch (Distance inter-trou) : w = 1.20 mm

A : Espace sans vernis épargne : 50µm (conseillé)
B : Pastille métallisée
C : Vernis épargne