ES2281188T3

ES2281188T3 - Micro-via no circular.

Info

Publication number: ES2281188T3
Application number: ES99945538T
Authority: ES
Inventors: Martin A. Cotton
Original assignee: Viasystems Group Inc
Current assignee: Viasystems Group Inc
Priority date: 1998-09-10
Filing date: 1999-09-07
Publication date: 2007-09-16
Anticipated expiration: 2019-09-07
Also published as: DE69934814T2; EP1127387A1; CN1133240C; TR200100713T2; IL141826A0; KR100455021B1; WO2000016443A1; EP1127387B1; JP2002525854A; NO20011219D0; AU5812099A; WO2000014771A2; KR20030074544A; EA200100329A1; EP1127387A4; KR20010086372A; HK1042780A1; BR9913588A; PL346561A1; NO20011219L

Abstract

Una tarjeta de circuito impreso que tiene una estructura de conexión de cableado para interconectar unas pistas de circuito de cableado sobre una pluralidad de capas de pista de circuito aplicadas sobre una pluralidad de capas de tarjeta de circuito impreso y aisladas eléctricamente entre ellas mediante las capas de tarjeta de circuito impreso y teniendo una estructura multicapa de tarjeta de circuito impreso, caracterizada por: un agujero pasante hueco (102) que tiene una sección transversal de configuración no circular y que tiene una pared interior que se extiende verticalmente a su través e intersecta y expone al menos una primera pista de circuito de cableado y una segunda pista de circuito de cableado y que tiene un metalizado de material conductor aplicado a la pared interior conectando eléctricamente las primera y segunda pistas de circuito de cableado.

Description

Micro-vía no circular.

Campo técnico

Esta invención se refiere a unas tarjetas de circuito impreso (PCBs), y particularmente a una interconexión de agujeros pasantes metalizados tipo micro-vía y estructuras de blindaje para PCBs, y al método para crear tales micro-vías y estructuras de blindaje.

Técnica antecedente

En el diseño de una PCB siempre constituye una finalidad el aumentar la funcionalidad y la capacidad de componentes. Casi desde el comienzo de las PCBs, los ingenieros se han esforzado en añadir más y más funcionalidad y, por lo tanto, más líneas de interconexión. Dichas líneas van de lado a lado y de capa a capa y de esta manera forman la interconexión entre los elementos electrónicos "activos". A lo largo de su existencia, la PCB se ha hecho de muchos materiales y procedimientos alternativos. El material usado más comúnmente es un laminado basado en vidrio epoxi, siendo la construcción de la PCB de una configuración de una simple cara, de doble cara o multicapa (más de dos capas). El medio de interconexión entre las capas se crea mediante taladrado con una broca mecánica a través de las capas de la PCB mostrando la superficie de interconexión de cobre sobre las capas individuales. Luego la PCB se pasa por una solución para galvanoplastia y las diversas capas se conectan mediante metalizado o cobre depositado formado sobre la superficie interior del agujero pasante taladrado. Este hueco cilíndrico taladrado y metalizado de la interconexión de capa interior se llama una "vía". La característica física más obvia es que la vía sea redonda cuando se contempla desde arriba o desde el lado inferior. Esto es producido por el "taladrado". El taladrado de agujeros a través de un laminado produce la creación de un agujero redondo o circular. El taladrado de agujeros se lleva a cabo mediante una máquina de taladrar que taladra usando una "broca", un dispositivo mecánico que gira o corta alrededor de su línea central vaciando el material alrededor de dicha línea central para crear los agujeros redondos o circulares. La acción de una broca es cortante.

Como se mencionó anteriormente, a medida que el circuito, y por tanto la PCB, aumentan de complejidad se necesitan más y más pistas de interconexión. Esto naturalmente ha llevado a la disminución del tamaño de las vías y al aumento de su número. Las nuevas vías de tamaño más pequeño se les ha llamado "micro-vías" y por lo general son de naturaleza ciega. Las vías ciegas son vías que no traspasan completamente la PCB, sino que se detienen en alguna profundidad determinada de la capa. El tamaño más pequeño de las vías se requiere debido a un incremento en la densidad de las pistas lo cual reduce los puntos de una capa dada donde se pueda situar una superficie de interconexión terminal de manera que la misma se alinee con una superficie de otra capa sin interferir con otras pistas. Si se reduce el estado real de la sección transversal que ocupa una vía, la capacidad de utilización de una vía es mayor. Sin embargo, la disminución del tamaño de una vía ha significado que el taladrado mecánico de las micro-vías casi se agota comercialmente. Han surgido diversos procedimientos alternativos, o sea, la ablación por láser y la ablación por plasma. La ablación de un material es una reacción electromecánica a unos impulsos de luz láser o al procedimiento de plasma. El mismo no es una acción o procedimiento de corte. No obstante, la ablación quita, de una manera similar, el material alrededor de una línea central.

La ablación emula el taladrado mecánico al crear un agujero básicamente circular cualquiera que sea el método usado. Este agujero redondo ablacionado a menudo se describe como un "taladro" debido a la extracción de material alrededor de una línea central, y de ahí el término, taladro micro-vía. Este agujero redondo tiene un grado de funcionamiento basado alrededor de la creación de un agujero de forma redonda o circular, es decir, capacidad de conducción de corriente, resistencia e inductancia. Por ejemplo, una vía ciega tiene una inductancia menor que un agujero pasante debido a que la misma tiene una longitud más corta que el cilindro de la vía, aunque su capacidad de conducción de corriente no se altera debido al diámetro y por lo tanto la circunferencia del agujero permanece la misma. Por lo tanto, la capacidad de conducción de corriente de una vía es dependiente de la longitud circunferencial y del grosor del medio conductor en el punto de la interconexión entre la superficie de pista y la vía.

Existen diversos problemas con la micro-vía de perfil circular convencional. Por ejemplo, cuando se utilizan PCBs multicapa densamente cargadas hay una enorme cantidad de pistas e interconexiones. Las vías circulares pueden ser una condición limitadora si la vía es para evitar pistas o componentes cuando se extiende a través de capas múltiples debido al área de corte requerida para un agujero circular. Igualmente, la capacidad de conducción de corriente de las vías circulares es limitada porque dicha capacidad de conducción de corriente de una vía es un factor de la circunferencia y espesor del metalizado aplicado a la pared interior. Este factor también tiene consecuencias en la capacidad de tener múltiples pistas en una sola capa para conectar la misma vía debido a que la distancia entre los puntos de contacto son demasiado cortos sobrepasando así la capacidad de conducción de corriente de la vía en aquellos puntos o la densidad de interconexión en una superficie dada o capa de PCB. Las micro-vías de perfil circular estándar convencionales también tienen una propiedad de inductancia característica debido a la naturaleza espiral de la vía circular que efectúa el flujo electrónico a través de la propia vía resultante en una inductancia. La característica de la inductancia tiende a bajar la velocidad de una señal y aumentar la susceptibilidad de ruido.

Los agujeros pasantes que potencialmente pueden ser catalogados como una micro-vía han sido utilizados en dispositivos semiconductores basados en silicona no orgánica para conectar dos capas conductoras separadas por una capa de aislamiento, donde la capa de aislamiento tiene un agujero pasante de contacto que expone una parte de las dos superficies conductoras. Esta realización de agujero pasante está donde una capa conductora se extiende continuamente a través del agujero pasante conectando eléctricamente con ello las dos capas. La tecnología de las vías semiconductoras tiene un propósito diferente y por tanto una estructura diferente, sin embargo vale la pena mencionarla cuando se comenta la tecnología de las vías (interconexión eléctrica que utiliza un agujero pasante) para completar todos los aspectos. Con una vía semiconductora la primera capa conductora se adapta realmente a las paredes del agujero pasante y continúa sobre el área expuesta de la segunda capa y en contacto continuo con dicha segunda capa formando lo que se podría describir como una vía ciega. Sin embargo el procedimiento de formación de la vía es diferente de un procedimiento donde el material se corta alrededor de una línea central y no hay ninguna estructura metalizada.

En este ejemplo de semiconductor el agujero pasante se llena con una continuación de una primera capa conductora del semiconductor en el agujero pasante. La estructura del agujero pasante utilizada para los diseños de semiconductores difiere de los agujeros pasantes o micro-vías utilizadas para las tarjetas de circuito impreso. Primero, las micro-vías para tarjetas de circuito impreso interconectan una pluralidad de superficies terminales de pista de circuito o áreas terminales mediante penetración y exposición de las mismas a un metalizado conductor interior, mientras que la estructura de agujero pasante del semiconductor es la de un agujero a través de una capa de aislamiento que separa dos capas de un medio conductor. La interconexión se establece extendiendo continuadamente una capa de un medio conductor a través del agujero pasante estableciendo contacto con la segunda capa. El establecimiento de una pluralidad de interconexiones a un nudo creado por una vía no es el objetivo del ámbito del semiconductor ya que es con vías de tarjeta de circuito impreso.

La cuestión específica con respecto a unas vías de semiconductor es el fallo eléctrico de la estructura de la vía debido a las tensiones térmicas y otros particularmente en el área que rodea el borde de la abertura del agujero pasante. Esto es donde la capa del medio conductor empieza a extenderse a través del agujero pasante, ocurriendo los fallos porque es en este punto que la capa del medio tiende a ser más delgada. El problema es la concentración de esfuerzos en un área pequeña. En cambio, con las tarjetas de circuito impreso la cuestión con las vías es la densidad de las interconexiones ya que la misma se refiere a la capacidad de conducción de corriente y de una mejor caída de tensión.

El documento US5414222 describe un conjunto de circuito integrado multicapa, que tiene una pluralidad de capas de líneas conductoras y tiene unas vías de metal macizo que conectan las líneas de una primera capa con unas líneas de una segunda capa. Al menos una de las vías tiene una sección transversal tal que la vía es mucho mayor en una primera dirección que en una segunda dirección generalmente perpendicular a la primera dirección.

Descripción de la invención

Es a la vista de los problemas citados que se desarrolló la presente invención.

Así pues, la invención tiene por objeto aportar una capacidad adicional de conducción de corriente para una vía y reducir su característica de inductancia. Es también un objetivo de esta invención el proporcionar unas vías que puedan evitar físicamente las pistas y componentes para unas tarjetas multicapa de pistas múltiples densamente cargadas. También es un objetivo de esta invención el conectar unas pistas de dos o más capas que no estén alineadas verticalmente. Otro objetivo de esta invención es reducir la inductancia de la vía.

La invención satisface los objetivos citados al proporcionar una vía no circular y un método para cortar el material alrededor de una línea central de una vía no circular para PCBs. El método de taladrar la vía no circular será mediante corte o eliminación de material alrededor de una línea central con un procedimiento tal como ablación por láser o ablación por plasma. Este tipo de corte de material alrededor de una línea central es referido algunas veces como ablación de material, según se ha indicado más arriba, y permite el movimiento lateral para efectuar unos diseños no circulares. Esta invención utiliza este enfoque no circular de tres maneras, círculo corrugado o un cuadrado, una vía alargada y extendida hasta tres veces el diámetro en profundidad y una vía en forma de surco. El círculo corrugado o vía no circular es una micro-vía de potencia perfilada. La vía perfilada tiene una forma distinta que la redonda o circular para crear una longitud aumentada de circunferencia con respecto a un formato redondo o circular. La vía perfilada puede tener una configuración en forma ondulada no circular centrada en la circunferencia o diámetro del círculo primitivo o una forma irregular que no esté basada en la forma redonda o circular. Una vía de tres diámetros o una vía 1-3D es un agujero pasante que tiene dos dimensiones componentes donde una es la dimensión mayor de una longitud 1-3D y la otra dimensión menor es su anchura que tiene un diámetro 1D. Finalmente, un surco micro fresado formando una estructura coaxializada se usa para la protección EMI de protección de ruido y es por lo general alargada más de tres veces el diámetro de la micro-vía circular estándar.

Breve descripción de los dibujos

Las ventajas de esta invención se entenderán mejor mediante la referencia a los dibujos que se acompañan, en los que la figura 1 muestra una vista superior de un perfil típico de micro-vía mecánico que forma una cruz junto con una vía convencional. La figura 2 muestra la definición de la longitud y anchura de una vía en una vista exterior superior empleando una vía en forma de cruz o "+". La figura 3 ilustra un Perfil-1 alternativo que forma una vía en forma de codo o "L". La figura 4 muestra un Perfil-2 alternativo que configura una micro-vía en forma de "U". La figura 5 muestra un Perfil-3 alternativo que forma una micro-vía de doble cruz que no está basada en el formato circular redondo o sea que la forma no está centrada en la circunferencia o diámetro de círculo primitivo. La figura 6 ilustra un Perfil-4 alternativo que configura una micro-vía en forma de "E" que no está basada en el formato circular redondo o sea que la forma no está centrada en la circunferencia o diámetro del círculo primitivo. La figura 7 y figura 8 muestran la estrategia de conexión tipo Manhattan. La figura 9 y 10 muestran un surco de protección alternativo. La figura 11 y figura 12 ilustran un doble surco de protección.

La mejor manera de llevar a cabo la invención

El inventor ha descubierto que las vías no circulares son factibles para las tarjetas de circuito impreso y convenientes por muchas razones. Por ejemplo, una vía no circular puede tomar una sección en forma de "L" para conectar dos depósitos conductores de pista de circuito o áreas terminales en capas de tarjeta de circuito separadas, esquivando al propio tiempo las pistas dentro de la región situada entre las patas de la vía en forma de "L" de aquellas capas. Se pueden emplear otras vías no circulares de diferentes maneras para adaptarse al trazado específico de pistas de circuito. También es conveniente diseñar unas vías que no sean circulares pero que tengan un diámetro total equivalente a vías circulares estándar comparables porque requieren un área menor de corte. Esto es debido a que, la circunferencia de un círculo es menor que algunas formas de diámetro total equivalente. La circunferencia aumentada hace beneficiosa la utilización de las vías no circulares porque la circunferencia aumentada de tales vías no circulares aumenta la capacidad de conducción de corriente de la propia vía.

Además, se ha visto que los métodos de agujeros pasantes metalizados se pueden adaptar para ser utilizados para crear un surco plano de tierra perimetral o un surco de protección exterior, mediante el empleo de surcos micro cortados alrededor del perímetro de una PCB o del perímetro que rodea un componente o una serie de componentes y pueden proporcionar un camino adecuado de puesta a tierra para pistas de tierra en múltiples capas de la PCB y para múltiples componentes situados en varios puntos de la PCB o pueden ser utilizados para la protección EMI. Esta técnica es útil para adecuarse al espacio disponible de las PCBs densamente cargadas y PCBs especialmente configuradas. El surco metalizado se puede extender a través de diversas capas de PCB y puede seguir a lo largo del borde de la tarjeta con independencia de la propia tarjeta. La estructura del surco también puede circundar una cierta área de la tarjeta de circuito impreso para protección EMI de dicha área específica de la tarjeta o de un componente específico. El surco proporciona una protección EMI porque el mismo crea una estructura de pista coaxializada. Si se usa un solo surco, el mismo forma una protección exterior parcial para la estructura coaxializada. La protección exterior parcial de la estructura coaxializada comprende el metalizado de la pared del surco, el plano de base y el labio metalizado que se extiende lateralmente del borde alrededor de la abertura del surco. El metalizado rodea alrededor del borde de la abertura del surco y se extiende lateralmente de la abertura formando un labio. La estructura coaxializada se completa con la pista del circuito extendiéndose coaxialmente a través de la protección exterior formada por el
surco.

Los sistemas de puesta a tierra de corriente pueden dedicar capas enteras a un plano de puesta a tierra que aumenta innecesariamente el espesor y peso de la tarjeta; dicha capa de puesta a tierra usualmente requiere un aislante en ambos lados mediante capas de aislamiento. Otro método es utilizar una tira de puesta a tierra o una barra de puesta a tierra unida entre capas de las PCBs o unida al borde de una PCB. Esto requiere un procedimiento de fabricación mucho más dificultoso y la tira de puesta a tierra es más difícil de hacerla accesible a todas las pistas del circuito en todas las capas de la PCB.

En resumen, las características alternativas de configuración alterarán el rendimiento de una micro-vía aumentándolo con respecto al rendimiento de la forma conocida (redonda), por ejemplo las vías de forma corrugada o cuadrada. Tres ideas forman la base de lo que colectivamente es conocido como Micro Características para esta invención. Esas tres ideas se catalogan como micro-vía de potencia perfilada, vías 1D-3D el surco de protección que se comentarán a continuación.

Micro-vía de potencia, perfilada

La diferencia básica de rendimiento para esta micro-vía alternativa, es que la misma tiene una mayor capacidad de conducción de corriente que la micro-vía circular o redonda tradicional de una dimensión diametral máxima equivalente. Mientras que la capacidad de conducción de corriente de cualquier vía es dependiente de la longitud de pared de la circunferencia y del espesor de pared del medio conductor, se deduce que una vía mayor (agujero) tendrá una circunferencia mayor o más larga que una semejante más pequeña. La conclusión, por lo tanto, es que la circunferencia mayor (suponiendo el mismo espesor del medio conductor) tendrá una cantidad mayor de medio conductor portador de corriente. Las micro-vías de potencia perfiladas para los propósitos de esta solicitud de patente son unas vías que tienen una circunferencia o borde de vía más largo o mayor que el que se pueda obtener usando una forma "redonda o circular" de un diámetro máximo equivalente en el diseño, imagen o fabricación de micro-vías. Cuando se usan para una creación de vía de interconexión regular la forma de la vía tiene como su mayor dimensión el diámetro equivalente de la micro-vía circular normal.

Cuando se usan para una pura "configuración de potencia" la dimensión máxima de vía normal no necesita aplicarse. De esta manera, las vías se pueden usar en todas las estrategias de potencia y de interconexión en el diseño y fabricación de PCBs. Lo siguiente son unos cuantos ejemplos del uso de las vías en una estrategia de interconexión de potencia no restringidos por limitaciones de tamaño.

La micro-vía de potencia perfilada puede ser cualquier vía que tenga cualquier forma distinta de la redonda o circular para crear la longitud aumentada de circunferencia con respecto a vías circulares de igual diámetro. La forma puede ser, por ejemplo, la de una estrella, una cruz, un cuadrado o cualquier forma irregular o corrugada que aumente la longitud de la circunferencia con respecto al formato redondo o circular. En principio, las micro-vías de potencia perfilada están basadas en un formato circular en el que las mismas pueden tener una configuración en forma ondulada centrada en la circunferencia o diámetro del círculo primitivo, en todo caso la micro-vía de potencia puede tener una configuración irregular que no esté basada en el formato redondo o circular. Esto es, la forma de la sección de la micro-vía podrá tener una forma irregular que no esté basada en un diámetro máximo circunferencial redondo o en una forma circular. La micro-vía también podrá ser de diseño cuadrado escalonado y corrugado.

Igualmente, la forma no circular puede permitir más pistas sobre una capa dada para conectar una simple vía con el objeto de conectar a pistas de otras capas. Esto es posible debido a la capacidad aumentada portadora de corriente en una capa dada debido a la circunferencia aumentada que aumenta con ello el número de posibles puntos de interconexión. Además, las vías no circulares permiten evitar las pistas y los componentes más rápidamente. Otra característica importante es la supresión de la característica de inductancia como se ha visto con el diseño de vía de perfil circular estándar al eliminar el aspecto de bobina inherente con las vías de perfil circular. La eliminación de la inductancia conlleva un rendimiento de señal más rápido para las señales de alta velocidad debido a que la característica de inductancia de las vías de perfil circular estándar tiene la tendencia a ralentizar una señal. Igualmente, un formato no circular comporta un mejor rendimiento de susceptibilidad de ruido.

Vías 1D-3D

La vía 1D-3D es una forma alternativa de la micro-vía de potencia perfilada. Si la micro-vía "redonda" estándar o normal se considera con una vía 1D o una vía con un diámetro de la proporción 1.0, entonces las vías aquí mencionados son todas de una configuración que usa un solo diámetro como la base de dimensionado para una vía de dos dimensiones componentes. Con referencia a la figura 2 una de las dimensiones es la longitud 202 y la otra es la amplitud o anchura 200. La longitud puede tener la orientación X ó Y o cualquier orientación en un plano bidimensional. Lo mismo se aplica para la amplitud. Por lo tanto, una vía que tenga una proporción de forma redonda o circular de 1,0:1,0 se considera como una micro-vía normal y no está sujeta a esta solicitud.

Las ventajas de la configuración de vía en la forma 1D-3D son que ésta puede ser direccional, usando la amplitud (la dimensión menor) como factor limitador para la densidad de interconexión. La longitud se limita a 3D ó tres veces la longitud de la amplitud para esta solicitud. Las vías con una proporción mayor de 3D se consideran como "surcos" y se describen en el próximo apartado. Con referencia a las figuras 7 y 8, es posible el empleo de las vías 2D y 3D usadas en una configuración Manhattan. Esto permite que una vía de tamaño suficiente (capacidad de conducción de corriente) se coloque dentro de una pista de circuito sin áreas terminales redondas. Las vías redondas y por lo tanto las áreas terminales de vías redondas son unos factores limitadores de la densidad de interconexión en el diseño de una PCB. Si podemos usar este formato en el diseño para realizar interconexionados de alta densidad con la misma o una capacidad aumentada de conducción de corriente que las vías normales, entonces lograremos una ventaja con respecto al diseño y fabricación de micro-vías normales. Como una ventaja en la fabricación de PCBs durante la fase de fotoprotección, se puede conseguir lo siguiente. La fotoprotección requiere una cierta área mínima de capa protectora para adherirse a la superficie de cobre. Durante la fabricación de PCBs de micro-vía se forma la imagen de las vías pequeñas usando un área pequeña de capa protectora. Si asumimos que las micro-vías normales tienen una proporción de 1,0:1,0, entonces podremos asumir que cualquier vía de una proporción mayor de 1,0 en una de las dos dimensiones tendrá un área mayor de fotoprotección para adherir al cobre u otro medio conductor de formación de imagen, mejorando con ello el rendimiento.

Surcado

El surcado micro fresado es una tercera forma de tener una sección no circular o redonda para el uso del concepto de micro vía. El surcado es una ranura que está "micro fresada" usando un procedimiento de plasma o láser u otro método de quitar material alrededor de una línea central. Esta ranura es mayor en profundidad que una capa. El surcado es similar a los formatos de vía 1D-3D ilustrados anteriormente. La diferencia entre las vías 1D/3D y el surco es la longitud, las vías con una proporción mayor de 3,0:1,0 se llaman surcos en esta patente. Esto no significa que los dos no sean intercambiables. Habrá casos donde el surco posiblemente podría ser de una proporción menor de 3D, por lo que esto debe ser tomado en consideración para esta patente. El surco podrá usarse para un blindaje EMC aunque esta técnica se podrá usar para todas las técnicas de blindaje o plano de referencia conocidas que controlen la integridad de señal en soluciones laminadas de interconexión. Este surco se puede usar en el borde de las PCBs o dentro del área de la PCB. El surco se puede usar en todas las PCBs o tipos de módulos específicos de aplicación. El mismo ofrece unos aumentos significantes de rendimiento de señal, pero en una cuantía de capa potencialmente inferior y por tanto unos costes de producción más bajos.

La premisa y los detalles de los diversos aspectos de la invención se podrán entender mejor mediante una referencia específica a los dibujos. Primeramente, con referencia a la figura 1, se puede apreciar una micro-vía 102 de sección no circular de potencia perfilada comparada con una micro-vía 104 de sección redonda o circular estándar de la técnica conocida. El diámetro máximo o mayor 100 de la micro-vía de configuración no circular, o "en cruz", es equivalente a la vía circular estándar de la técnica conocida. Esto es una relación de una micro-vía no circular que tiene una configuración de forma ondulada centrada en la circunferencia o diámetro de círculo primitivo. También se puede ver que la circunferencia de la micro-vía configurada en "cruz" ó "+" es más larga que la circunferencia de la micro-vía circular estándar, por lo que se aumenta la capacidad de conducción de corriente de la vía, como antes se explicó. Con referencia a la figura 2, en la misma se vuelve a ver la micro-vía en forma de cruz. Se ilustra lo que se define como anchura 200 y longitud 202 de la micro-vía. La anchura 200 de la micro-vía es producida por la amplitud de la acción de corte del medio cortante y la longitud 202 de la micro-vía es producida por la distancia de traslación del medio cortante. La segunda longitud 204 es definida por la distancia de traslación de la línea de centro del medio cortante con respecto a la cual se corta.

Con referencia a las figuras 3 y 4, las mismas ilustran una micro-vía de configuración en "L" y en "U", respectivamente. Esas secciones alternativas también se basan en el formato redondo o circular. Sin embargo, con referencia a las figuras 5 y 6 que ilustran respectivamente una micro-vía en forma de "doble cruz" ó "++" y en forma de "E", las mismas no están basadas en el formato redondo o circular porque tienen un diámetro mayor, 500 y 600 respectivamente, y un diámetro menor de longitud inferior 502 y 602.

Finalmente, la figura 6A muestra una micro-vía cuadrada que tiene una amplitud 604 equivalente al diámetro de una micro-vía de perfil circular estándar ilustrado como diámetro mayor 100 en la fig.1.

Con referencia a la figura 7, la misma muestra el formato de micro-vía 1D-3D como se comentó antes. La micro-vía 1D 700 es representativa de una micro-vía estándar que tiene una sección circular. La micro-vía 2D 702 tiene un diámetro menor que una anchura 704 y un diámetro mayor que una longitud mayor 706 donde el diámetro mayor es dos veces el diámetro del diámetro menor. La micro-vía 3D 708 tiene un diámetro menor 710 y un diámetro mayor de longitud mayor 712 donde el diámetro mayor es tres veces el diámetro del diámetro menor. Unos medios de utilizar el formato de micro-vía 2D-3D se pueden ver con referencia a la figura 8 que muestra la estrategia de interconexión "Manhattan" 800 (alta densidad o alta compacidad). Una de las ventajas de la vía de configuración 2D-3D es que puede ser direccional, usando la anchura (el diámetro menor) como factor limitador para la densidad de interconexión. La utilización de la vía 2D-3D como parte de la estrategia Manhattan permite que una vía de tamaño suficiente (circunferencia o capacidad de conducción de corriente) se coloque dentro de un diseño de pistas de circuito de resolución más alta (espaciado más junto) sin áreas terminales o depósitos conductores de interconexión redondos. Las áreas terminales redondas y las vías redondas pueden limitar la densidad de pistas e interconexiones. Si se usa la configuración Manhattan en el diseño para realizar una interconexión de densidad más alta con la capacidad de conducción de corriente igual o aumentada, se logra entonces una ventaja con respecto al diseño y fabricación de una micro-vía normal. Se ilustra una segunda realización 802 de la estrategia Manhattan 802 donde la pista del circuito se ensancha ligeramente para adaptarse a la forma de la vía y permitir una mayor capacidad de conducción de corriente en la propia vía.

Con referencia a las figuras 9-11, en ellas se ilustra un nuevo método de surco de protección. La figura 9 muestra una vista superior de una porción de esquina de una tarjeta de circuito impreso 900 donde se ilustra un surco de protección 902 que corre alrededor del perímetro de la tarjeta. En esta realización preferente la vía en forma de surco es en realidad una vía en forma de surco alargado alineado a lo largo del borde de la tarjeta, no obstante el surco podría ser una serie de segmentos de surco alineados (no representados). Igualmente este ejemplo muestra una pista sensible EMC (una pista de circuito que puede ser sensible EMI) que corre dentro del perímetro y una protección exterior parcial definida por el surco y que se extiende paralelamente a dicho surco. La pista 904 se representa a trazos debido a que la misma está oculta; no obstante, la pista es continua. Esta pista sensible interior EMC (pista de circuito sensible EMI) completa un esquema de protección coaxial así como la posibilidad de un camino a tierra establecido por el surco metalizado. La vía en forma de surco metalizado está creado mediante fresado de una serie de agujeros pasantes en forma de surcos alargados a lo largo del perímetro deseado que se extiende y ofrece un plano de puesta a tierra 1000 (ref. a la figura 10). El plano de puesta a tierra 1000 podría ser, sin embargo, cualquier plano de referencia fijado en un nivel de potencial dado. Para la realización ilustrada en la figura 10 el nivel de potencial del plano de referencia está fijado a tierra. Nótese también que el nivel de potencial de tierra podría ser un tierra lógico TTL o algún otro tierra de señal, tierra de chasis o algún otro tierra de referencia. El perímetro del surco es preferiblemente un surco continuo. Luego las paredes interiores 1002 de los agujeros pasantes alargados y los bordes 1004 alrededor de la boca de dichos agujeros se metalizan con una capa continua de un material conductor 1006 de parte a parte de los mismos, proporcionando con ello un camino a tierra. La estructura del surco de protección comprende un surco micro fresado que está metalizado de parte a parte 902. El metalizado del surco es continuo a lo largo de la pared interior 1002 del propio surco y se extiende al plano de tierra 1000. El metalizado se aplica alrededor del borde de la abertura del surco y se extiende lateralmente desde dicha abertura a lo largo del borde 1004 alrededor de la boca o abertura del surco formando un labio 1008. El plano de tierra 1000 y el metalizado sobre la pared interior 1002 y el labio metalizado 1008 forman una protección exterior coaxial parcial alrededor de la pista conductora interior sensible EMC 904 creando con ello una estructura de protección coaxial.

Con referencia a la figura 11 y figura 12, en las mismas se representa un surco de protección doble 1200 con una pista sensible EMC coaxializada. Esto es una variación del surco de protección descrito más arriba. Esta realización comprende un surco interior 1100 y exterior 1102 con una pista 1104 sensible EMC coaxializada (pista de circuito) entre ellos. La pista se representa segmentada debido a que la misma queda oculta a la vista; sin embargo, la pista es en realidad continua. Esta realización puede ser exactamente la misma que el surco simple de protección descrito más arriba, con la excepción de que hay el surco interior para una protección adicional y para rodear completamente la pista sensible EMC. El doble surco de protección proporciona una protección exterior continua y completa que rodea la pista sensible EMC debido a la estructura del labio de unión 1201 de los surcos dobles.

Claims

1. Una tarjeta de circuito impreso que tiene una estructura de conexión de cableado para interconectar unas pistas de circuito de cableado sobre una pluralidad de capas de pista de circuito aplicadas sobre una pluralidad de capas de tarjeta de circuito impreso y aisladas eléctricamente entre ellas mediante las capas de tarjeta de circuito impreso y teniendo una estructura multicapa de tarjeta de circuito impreso, caracterizada por:

un agujero pasante hueco (102) que tiene una sección transversal de configuración no circular y que tiene una pared interior que se extiende verticalmente a su través e intersecta y expone al menos una primera pista de circuito de cableado y una segunda pista de circuito de cableado y que tiene un metalizado de material conductor aplicado a la pared interior conectando eléctricamente las primera y segunda pistas de circuito de cableado.

2. La tarjeta de circuito impreso de la reivindicación 1, en la que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco es en forma de "U".

3. La tarjeta de circuito impreso de la reivindicación 1, en la que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco es en forma de "L".

4. La tarjeta de circuito impreso de la reivindicación 1, en la que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco es en forma de cruz.

5. La tarjeta de circuito impreso de la reivindicación 1, en la que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco tiene una forma continuamente curva no circular.

6. La tarjeta de circuito impreso de la reivindicación 1, en la que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco es de forma cuadrada.

7. La tarjeta de circuito impreso de la reivindicación 1, en la que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco es de forma rectangular.

8. La tarjeta de circuito impreso de la reivindicación 1, en la que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco es en forma de doble cruz.

9. La tarjeta de circuito impreso de la reivindicación 1, en la que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco es en forma de estrella.

10. La tarjeta de circuito impreso de la reivindicación 1, en la que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco es de forma oval.

11. La tarjeta de circuito impreso de la reivindicación 1, en la que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco es de forma irregular.

12. La tarjeta de circuito impreso de las reivindicaciones 1-11, caracterizada porque la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco tiene un diámetro mayor (706,712) y un diámetro menor (704,710) inferior que el diámetro mayor, y en la que el diámetro menor es inferior que una anchura de la primera pista de circuito de cableado.

13. La tarjeta de circuito impreso de la reivindicación 12, en la que el diámetro mayor (706) es al menos dos veces el diámetro menor (704).

14. La tarjeta de circuito impreso de la reivindicación 12 en la que el diámetro mayor (712) es al menos tres veces el diámetro menor (710).

15. La tarjeta de circuito impreso de cualquiera de las reivindicaciones 1-4 caracterizada por: un primer agujero pasante, un segundo agujero pasante y un tercer agujero pasante, teniendo cada uno la sección transversal de forma no circular, y en la que el primer agujero pasante está en la primera pista de circuito de cableado, el segundo agujero pasante está en una capa de aislamiento entre la primera pista de circuito de cableado y la segunda pista de circuito de cableado, y el tercer agujero pasante está en la segunda pista de circuito de cableado, y en la que el primer, segundo y tercer agujeros pasantes están alineados verticalmente y metalizados con el material de metalizado conductor para formar el agujero pasante hueco que se extiende desde la primera pista de circuito de cableado y conecta eléctricamente dicha primera pista con la segunda pista de circuito de cableado.

16. La tarjeta de circuito impreso de cualquiera de las reivindicaciones 1-15, caracterizada por: al menos un segundo agujero pasante hueco (708) que tiene una pared interior metalizada con un material conductor y que tiene una sección transversal de forma no circular la cual es diferente de la sección transversal de forma no circular del primer agujero pasante hueco (702).

17. Un método de interconectar al menos dos pistas de circuito de cableado aplicadas sobre una pluralidad de capas de tarjeta de circuito impreso caracterizado por las etapas de:

aplicar al menos una primera pista de circuito de cableado a una superficie principal de una primera capa de tarjeta de circuito impreso, donde dicha primera pista de circuito de cableado tiene una primera área terminal de contacto;

formar una capa aislante sobre dicha primera pista de circuito de cableado;

aplicar al menos una segunda pista de circuito de cableado sobre la capa de aislamiento, cual segunda pista de circuito de cableado citada tiene una segunda área terminal de contacto alineada verticalmente sobre la primera área terminal de contacto;

cortar a través de la primera área terminal de contacto, la capa de aislamiento y la segunda área terminal de contacto formando un agujero pasante hueco (102) a través de los mismos, el agujero pasante hueco teniendo una sección transversal de forma no circular y una pared interior; y

metalizar la pared interior del agujero pasante hueco (102) con un material eléctricamente conductor, conectando eléctricamente con ello la primera pista de circuito de cableado y la segunda pista de circuito de cableado mediante la conexión establecida entre la primera área terminal de contacto y la segunda área terminal de contacto.

18. El método de interconectar una pluralidad de pistas de cableado de la reivindicación 17 en que, en la etapa de corte, el corte se efectúa mediante ablación por plasma.

19. El método de interconectar una pluralidad de pistas de cableado de la reivindicación 17 en que, en la etapa de corte, el corte se efectúa mediante procedimiento por láser.

20. El método de cualquiera de las reivindicaciones 17-19, en el que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco tiene forma de una "U".

21. El método de cualquiera de las reivindicaciones 17-19, en el que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco tiene forma de una "L".

22. El método de cualquiera de las reivindicaciones 17-19, en el que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco tiene forma de una "cruz".

23. El método de cualquiera de las reivindicaciones 17-19, en el que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco tiene forma de una "curva continua no circular".

24. El método de cualquiera de las reivindicaciones 17-19, en el que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco tiene forma de un "cuadrado".

25. El método de cualquiera de las reivindicaciones 17-19, en el que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco tiene forma de un "rectángulo".

26. El método de cualquiera de las reivindicaciones 17-19, en el que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco tiene forma de una "doble cruz".

27. El método de cualquiera de las reivindicaciones 17-19, en el que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco tiene forma de una "estrella".

28. El método de cualquiera de las reivindicaciones 17-19, en el que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco tiene forma de un "óvalo".

29. El método de cualquiera de las reivindicaciones 17-19, en el que la sección transversal de configuración no circular del agujero pasante hueco tiene una configuración de "forma irregular".

30. El método de cualquiera de las reivindicaciones 17-29, caracterizado por el corte de al menos un segundo agujero pasante hueco (708) en la tarjeta de circuito impreso y metalizado de una pared interior del mismo con un material conductor.