Membandingkan Blind Vias, Buried Vias, dan Through-Hole Vias dalam Desain PCB

DAFTAR ISI

• Poin Penting
• Memahami Vias dalam Desain PCB
• Blind Vias: Definisi dan Aplikasi
• Buried Vias: Definisi dan Aplikasi
• Through-Hole Vias: Definisi dan Aplikasi
• Perbedaan Utama Antara Vias
• Keuntungan dan Kerugian dari Setiap Jenis Via
• Faktor yang Perlu Dipertimbangkan Saat Memilih Vias
• Tips Praktis untuk Implementasi Via
• FAQ

Membandingkan Blind Vias, Buried Vias, dan Through-Hole Vias dalam Desain PCB

Vias adalah komponen penting dalam papan sirkuit tercetak (PCB), yang memungkinkan koneksi listrik antar lapisan. Memilih jenis via yang tepat—blind, buried, atau through-hole—secara langsung memengaruhi kinerja, biaya, dan kompleksitas manufaktur PCB. Seiring dengan permintaan elektronik akan desain yang lebih kecil dan berkepadatan lebih tinggi, memahami perbedaan via sangat penting untuk desain PCB yang optimal.

Poin Penting

• Blind Vias menghubungkan lapisan permukaan ke lapisan dalam, ideal untuk PCB berkepadatan tinggi.
• Buried Vias menghubungkan lapisan dalam tanpa mencapai permukaan, meminimalkan interferensi sinyal.
• Through-Hole Vias menembus seluruh papan, cocok untuk komponen yang membutuhkan dukungan mekanis.
• Pilihan via bergantung pada persyaratan kepadatan, kebutuhan integritas sinyal, dan batasan anggaran.

Memahami Vias dalam Desain PCB

Apa Itu Vias?
Vias adalah saluran konduktif dalam PCB yang menghubungkan jejak di berbagai lapisan. Biasanya dilapisi dengan tembaga dan dapat diisi atau tidak diisi, tergantung pada kebutuhan desain. Tiga jenis utama—blind, buried, dan through-hole—bervariasi dalam kedalaman, proses manufaktur, dan skenario aplikasi.

Blind Vias: Definisi dan Aplikasi

Apa Itu Blind Via?
Blind vias dimulai dari permukaan atas atau bawah PCB dan terhubung ke satu atau lebih lapisan dalam tanpa melewati papan. Dibuat dengan mengebor lubang dengan kedalaman parsial, melapisi dengan tembaga, dan sering digunakan dalam papan multi-lapis (4+ lapisan) untuk mengurangi kehilangan sinyal dan menghemat ruang permukaan.

Aplikasi Inti

•  Elektronik Konsumen: Smartphone, tablet, dan perangkat yang dapat dikenakan, di mana desain yang ringkas membutuhkan kepadatan komponen yang tinggi.
• Perangkat Medis: Implan atau peralatan diagnostik yang membutuhkan ketebalan papan minimal.
•  Dirgantara: Komponen yang membutuhkan koneksi ringan dan keandalan tinggi.

Buried Vias: Definisi dan Aplikasi

Apa Itu Buried Via?
Buried vias ada sepenuhnya di dalam PCB, menghubungkan lapisan dalam tanpa muncul di permukaan mana pun. Dibentuk dengan melaminasi lapisan dalam yang sudah dibor sebelumnya, membuatnya tidak terlihat dari eksterior papan. Jenis ini sangat penting untuk meminimalkan panjang stub via dan meningkatkan integritas sinyal dalam sirkuit frekuensi tinggi.

Aplikasi Inti

• Elektronik Kecepatan Tinggi: Server, router, dan pusat data dengan sinyal rentang GHz.
• Perangkat RF dan Microwave: Antena, sistem radar, dan modul nirkabel.
• Militer/Dirgantara: Peralatan di mana interferensi sinyal harus dikontrol secara ketat.

Through-Hole Vias: Definisi dan Aplikasi

Apa Itu Through-Hole Via?
Through-hole vias menembus seluruh ketebalan PCB, menghubungkan semua lapisan dari atas ke bawah. Mereka dapat mengakomodasi komponen through-hole (misalnya, resistor, kapasitor) dan memberikan dukungan mekanis. Jenis ini adalah teknologi via tertua dan paling sederhana.

Aplikasi Inti

•  Peralatan Industri: Motor, pengontrol, dan mesin berat yang membutuhkan koneksi yang kuat.
• Elektronik Daya: Papan tegangan tinggi di mana ukuran via mendukung aliran arus tinggi.
• Prototipe dan Produksi Volume Rendah: Lebih mudah diproduksi dan diperbaiki dibandingkan dengan blind/buried vias.

Perbedaan Utama Antara Vias

Keuntungan dan Kerugian dari Setiap Jenis Via

Blind Vias

Manfaat:

• Menghemat ruang permukaan untuk lebih banyak komponen.
• Mengurangi panjang stub via dibandingkan dengan through-hole.
• Cocok untuk desain campuran permukaan-mount/through-hole.

Keterbatasan:

• Biaya lebih tinggi daripada through-hole vias.
• Presisi pengeboran diperlukan untuk menghindari kerusakan lapisan.

Buried Vias

Manfaat:

• Memaksimalkan integritas sinyal dalam sirkuit frekuensi tinggi.
• Memungkinkan tata letak PCB terpadat dengan membebaskan area permukaan.
• Mengurangi crosstalk dan interferensi elektromagnetik.

Keterbatasan:

• Biaya manufaktur tertinggi karena laminasi yang kompleks.
• Sulit untuk diperiksa atau diperbaiki pasca-produksi.

Through-Hole Vias

Manfaat:

•  Biaya terendah dan manufaktur paling sederhana.
• Memberikan stabilitas mekanis untuk komponen berat.
•  Ideal untuk prototipe dan proyek cepat.

 Keterbatasan:

• Menempati lebih banyak ruang papan, membatasi kepadatan.
•  Stub yang lebih panjang dapat menyebabkan degradasi sinyal dalam desain berkecepatan tinggi.

Faktor yang Perlu Dipertimbangkan Saat Memilih Vias

Jumlah Lapisan PCB

• Papan 2–4 lapis: Through-hole vias hemat biaya.
• Papan 6+ lapis: Blind/buried vias mengoptimalkan kepadatan dan kualitas sinyal.

Frekuensi Sinyal

• Frekuensi tinggi (1+ GHz): Buried vias meminimalkan refleksi yang diinduksi oleh stub.
• Frekuensi rendah: Through-hole atau blind vias sudah cukup.

Jenis Komponen

• Komponen through-hole: Membutuhkan through-hole vias untuk dukungan mekanis.
• Komponen permukaan-mount: Memungkinkan blind/buried vias untuk desain yang ringkas.

Batasan Anggaran

Anggaran ketat: Prioritaskan through-hole vias.

• Proyek keandalan tinggi: Investasikan pada blind/buried vias untuk kinerja jangka panjang.

Tips Praktis untuk Implementasi Via

Kapan Menggunakan Blind Vias:
Pilih saat ruang permukaan terbatas tetapi biaya via buried penuh terlalu mahal (misalnya, PCB 4–8 lapis).

Kapan Menggunakan Buried Vias:
Pilih dalam papan multi-lapis berkecepatan tinggi (10+ lapisan) di mana integritas sinyal sangat penting (misalnya, motherboard server).

Praktik Terbaik Desain:

• Pertahankan kedalaman bor blind via dalam 1,5mm untuk menghindari kesalahan manufaktur.
• Gunakan buried vias bersama dengan jejak impedansi terkontrol untuk desain RF.
• Untuk through-hole vias, pertahankan cincin annular minimum 0,2mm untuk keandalan.

FAQ

Bisakah saya mencampur jenis via dalam satu PCB?
Ya. Banyak papan menggunakan through-hole vias untuk jejak daya dan blind/buried vias untuk lapisan sinyal.

Bagaimana jenis via memengaruhi biaya PCB?
Buried vias > blind vias > through-hole vias. Struktur via yang kompleks dapat meningkatkan biaya sebesar 20–50%.

Apakah blind/buried vias andal untuk penggunaan jangka panjang?
Ya, jika diproduksi dengan benar. Pilih pemasok dengan AXI (Automated X-ray Inspection) untuk memverifikasi integritas via.

Memilih jenis via yang tepat menyeimbangkan persyaratan desain, kelayakan manufaktur, dan anggaran. Seiring dengan tren elektronik menuju perangkat yang lebih kecil dan lebih cepat, blind dan buried vias akan terus mendominasi PCB kelas atas, sementara through-hole vias tetap penting untuk aplikasi yang hemat biaya dan kuat. Bermitra dengan produsen berpengalaman seperti LTPCBA memastikan implementasi via yang optimal untuk proyek apa pun.

Sumber gambar: Internet