Types de vias

Une entrée [[vias]] d'une carte est un type de via : son trou, sa pastille, les couches de cuivre qu'elle traverse et la manière dont le fabricant la construit, comme KiCad, Altium et les fabricants HDI les nomment.

[[vias]]
name = "uvia-top"
type = "microvia"              # laser drilled, one dielectric: F.Cu to In1.Cu
from = "F.Cu"
to = "In1.Cu"
drill = "0.1mm"
diameter = "0.25mm"
fill = "filled_capped"         # copper filled and capped, for via-in-pad
# stacked = true               # a stack of microvias, one per dielectric from..to
# skip = true                  # one laser hole over two dielectrics

[[vias]]
name = "core"
type = "buried"                # inner to inner, drilled in a laminated sub-stack
from = "In1.Cu"
to = "In4.Cu"
drill = "0.2mm"
diameter = "0.45mm"

[[vias]]
name = "bd"                    # a through via backdrilled from the bottom
drill = "0.3mm"
diameter = "0.6mm"
backdrill = { from = "B.Cu", to = "In2.Cu", max_stub = "0.2mm" }
# backdrill.diameter defaults to the drill + 0.2 mm

Sans type, la portée décide : de la première à la dernière couche c'est through, une extrémité externe c'est blind, deux extrémités internes c'est buried. La vérification tient le type à sa portée (un via aveugle doit toucher exactement une couche externe, un via enfoui aucune) et au fabricant :

• Tout type sauf through, et tout perçage arrière, nécessite un laminage séquentiel : les préréglages generic et jlcpcb construisent uniquement des vias traversants et signalent un tel via comme une erreur, le préréglage hdi ou [rules] hdi = true les autorise.
• La portée et le type de perçage doivent correspondre à une étape de perçage du laminage (voir Laminage) ; l'erreur liste les portées qu'il perce. drill_kind est par défaut laser pour un microvia et mechanical sinon ; un microvia est toujours percé au laser et un via percé au laser est un microvia.
• Un via à profondeur contrôlée (drill_kind = "controlled_depth") est un via aveugle percé mécaniquement depuis sa couche externe après le dernier pressage, s'arrêtant sur sa couche interne par profondeur. Son perçage est au moins min_controlled_depth_drill (et min_via_drill), sa profondeur (du cuivre externe jusqu'au cuivre cible) sur son perçage au plus max_controlled_depth_aspect_ratio, et rien n'est empilé dessus ou dessous : le perçage s'arrête par profondeur sur une pastille simple, donc stacked-via signale tout via à son emplacement. Le fabricant le reçoit dans son propre fichier de perçage, drill-FROM-TO-controlled-depth.drl, séparé des vias percés séquentiellement de la même portée dans drill-FROM-TO.drl, et les notes du fabricant nomment chaque type de via avec son fichier de perçage, les vias à profondeur contrôlée comme percés à une profondeur contrôlée depuis leur côté.
• Un microvia traverse un diélectrique sauf stacked (une pile de microvias simples, qui nécessite [rules] stacked_microvias = true et des microvias à cuivre rempli en dessous) ou skip (un trou laser sur deux diélectriques). Son perçage est entre min_microvia_drill et max_microvia_drill, sa pastille au moins min_microvia_diameter, et sa profondeur sur le perçage au plus max_microvia_aspect_ratio, pour chaque diélectrique d'une pile. IPC-T-50 définit un microvia comme une structure aveugle de rapport d'aspect au plus 1:1 et de profondeur de 0,25 mm ; un plus profond est un avertissement.
• Les vias aveugles et enfouis sont perçés avec un diamètre d'au moins min_blind_via_drill (et min_via_drill).
• Un contre-perçage part de from, une couche externe atteinte par le via, et s'arrête avant to, une couche strictement intérieure à la portée, qui reste connectée. Le via ne possède alors du cuivre que de son extrémité opposée jusqu'à to, et la tige résiduelle est au plus max_stub (0,25 mm par défaut). Les microvias et les vias enfouis ne peuvent pas être contre-percés.

fill est le type de protection de via IPC-4761 : tented (I), tented_covered (II), plugged (III), plugged_covered (IV), filled (V), filled_covered (VI), filled_capped (VII). Un via dans une pastille exige le type VII ; un via dans une pastille dont le type définit un autre remplissage est une erreur via-in-pad-fill, et un via dans une pastille sans fill est listé dans les notes de fabrication pour être rempli et bouché comme avant.

Un via n'occupe que les couches de cuivre qu'il traverse (après un contre-perçage, les couches restantes). Tout ce qui place ou lit des vias suit cette règle : connectivité, courts-circuits et dégagements, remplissage des zones (une zone de cuivre sur une couche que le via n'atteint pas ne garde pas d'antipastille pour lui), couture (les couches du via), déport (le premier via de la classe qui atteint la couche de la pastille), vérifications des pistes non routées et des extrémités pendantes, tiges des vias d'interface (un via aveugle n'a pas de tige au-delà de sa couche d'extrémité, un via contre-percé garde sa max_stub), hole-to-copper et aspect-ratio sur la portée du trou, hole-to-hole uniquement pour des trous dont les portages partagent un diélectrique, et stacked-via : deux vias au même endroit à travers le même diélectrique sont perçés deux fois, tandis que des vias qui se rejoignent sur une couche (un microvia sur un via enfoui, ou une pile de microvias) sont des vias empilés, autorisés uniquement avec stacked_microvias et dans l'ordre de fabrication : de deux vias qui se rejoignent sur une couche, celui le plus proche de la surface de la carte est en haut, et celui en dessous doit être perçé à l'étape de stratification la même ou antérieure (un microvia sur un via enfoui exige d'abord l'étape du via enfoui). Deux vias aussi proches de la surface l'un que l'autre s'empilent dans n'importe quel ordre. Le texte de sérigraphie évite seulement les vias dont le trou s'ouvre sur son côté, donc un via enfoui sous une étiquette est correct. Les modèles CC, thermique et FDTD exécutent un barillet uniquement entre la première et la dernière couche du via ; un via contre-percé garde aussi sa tige, max_stub de barillet au-delà de la couche d'arrêt vers le côté perçé (avant la couche suivante) : FDTD le maillle comme métal jusqu'au plan de maillage le plus proche, le modèle thermique conduit le long de la tige comme du cuivre et à travers le reste du diélectrique comme du FR-4, et le modèle CC l'exclut car une extrémité morte ne porte pas de courant. Le visualiseur 2D dessine un via seulement quand l'une de ses couches est affichée, l'entoure de la couleur de son type (doré pour traversant, sarcelle pour aveugle, lavande pour enfoui, cyan pour microvia) avec les couleurs de ses deux couches d'extrémité sur le bord, et marque un via à profondeur contrôlée avec un point de la couleur de son anneau dans le trou, son fond plaqué. Le visualiseur 3D perce la face de la carte seulement sur les côtés que le via atteint et termine son barillet à sa portée ; un via à profondeur contrôlée se termine par un point de perçage plaqué, un cône de 0,6 fois son rayon de perçage de profondeur (perceuse à 118 degrés) au-delà de sa couche d'arrêt, là où un via perçé séquentiellement se termine à plat ; un contre-perçage apparaît comme un trou non plaqué plus large, au diamètre du contre-perçage, de la face perçée jusqu'à la tige, là où le barillet plaqué se termine.

Une classe de nets peut lister plusieurs vias, via = ["std", "uvia-top", "uvia-bot"]. Une entrée [[vias]] du routage et [[stitching]] utilisent le premier à moins qu'ils n'en nomment un, [[fanouts]] le premier qui atteint la couche de la pastille, et le routeur choisit, à chaque changement de couche, le via listé le moins coûteux dont les couches tiennent les deux extrémités (cost multiplié par --via-cost, les égalités vont au via qui traverse le moins de couches), donc avec ["std", "uvia-top"] un changement de F.Cu vers In1.Cu prend le microvia et un changement vers In2.Cu le via traversant. Il change de couche deux fois au même endroit (un microvia sur un via enfoui) seulement avec stacked_microvias, sinon il les décale, et jamais sur ou sous un via à profondeur contrôlée. Quand il change de couche deux fois au même endroit et qu'un via listé traverse les deux changements, il place ce via unique à la place, s'il garde son dégagement du cuivre fixe et du cuivre et des trous de via routés dans le même passage. Un via de classe que la stratification ne peut pas percer est exclu ; une classe sans via restant échoue avec les portées que la stratification perce.