垂直导电结构(VeCS)用于PCB高清走线布线
关键的外卖
什么是垂直导电结构(vec),他们如何工作?
使用VeCS可以实现PCB设计的一些好处。
使用VeCS技术设计电路板的下一步。
一种高速高密度印刷电路板。
如果你从你正在设计的电路板的整体目的退一步，只看电路板，它实际上是一件非常酷的事情。想想看，我们把不同类型的电子元件放在这个板上，这样它就可以处理各种类型的信号和功率输入，以完成我们想要它做的事情。在过去，他们会说这是巫师的杰作。
然而，为了不断提高这一魔力，我们努力提高设计和制造电路板的方式。我们已经从通孔到表面安装部件，从双层板到多层板，从常规走线到高密度走线。在这一点上，似乎是存在的别无他法．这种想法是错误的。
为了尽可能有效地利用可用的电路板空间，引入了一种新的路由跟踪方法。该方法使用垂直导电结构(VeCS)，允许通过板层堆叠垂直布线，而不是使用传统的过孔。正如您可以想象的那样，这样做可以节省相当多的空间，此外，它还可以产生许多其他好处。让我向你描述一下我所学到的。
什么是垂直导电结构(VeCS)，它们是如何产生的?
采用高引脚细间距部件布线高密度电路板的挑战之一是为所有走线找到足够的布线通道。即使有微孔和BGAvia-in-pad为了规避路由，可用的路由空间会很快被消耗掉。另一个问题是，为了钻出更深的、跨越更多层的孔，这些孔必须钻出更大的直径，这也会占用更多的空间。这就是垂直导电结构(VeCS)可以帮助的地方。
VeCS技术允许走线垂直穿过电路板的层堆栈，而不是使用钻孔来实现相同的功能。除了传统通孔电路制造已经具备的设备外，这并不需要任何专门的设备，但它会将PCB的布线密度增加到几乎人类发展指数水平．以下是如何在电路板中制造VeCS的基本步骤，如下图所示:
从顶部看，一个槽是通过钻孔和/或路由出板材料。
槽是金属化和镀根据标准PCB制造技术。
较大的钻孔相邻放置，钻出不需要的金属。
剩下的是小的，垂直的痕迹，贯穿板的堆叠层。
VeCS的基本制造过程。
当然，这是一个非常基本的示例，过程将根据每个应用程序所需的内容而有所不同。但正如你在上图底部所看到的，那些红色的小区域是垂直穿过电路板的金属。然后，这些垂直导体可以通过板子内层上的常规水平迹线访问。
垂直导电结构有两种类型的槽技术:VeCS-1和VeCS-2。第一种类型具有贯穿整个堆叠的插槽，而第二种类型用于多级盲连接。由于VeCS是使用标准工艺制造的，因此它们也可以与通孔、盲孔、埋孔以及微孔技术相结合。这为您提供了大量的优势，我们将在下面讨论这些优势。
使用垂直导电结构的好处
从上图中，你可以看到较小的垂直导体的横截面比钻孔更接近标准轨迹。这种导体剖面最终导致更少的电感而不是让它穿过一个洞。同时，垂直走线将有更好的信号对平面参考，这一切都有助于提高电路板的整体信号完整性。
不过，主要的优势可能在于添加了VeCS为跟踪路由创建的路由通道。当你考虑一个BGA部件与0.5毫米间距引脚通孔衬垫被用于其逃避路由时，内层路由通道上的孔之间只有足够的空间来放置一条迹线。然而,通过使用矢量路由通道的数量上升到5。在下面的图片中，你可以看到两者之间的区别，左边是标准的通道-衬垫转义模式，右边是VeCS模式。
蓝色表示钻孔或路由区域，而红色是可能的痕迹通过通道路由在内层。您可以看到黄色表示的垂直连接连接到黑色的BGA垫片，然后向下延伸通过板层堆叠。同样，这只是一个基本的示例，但它将让您了解VeCS可以提供的一些空间优势。
通道衬垫布线与VeCS布线的比较。
通过增加布线密度的能力，可以减少电路板的尺寸和/或层数;这也将降低制造成本。下一个问题是，如何将VeCS设计到PCB中?
下一步是什么?
幸运的是，垂直导电结构(VeCS)的制造和设计技术已经可用。PCB设计CAD工具可以通过正确的设置和先进的系统来使用这种技术，例如抑扬顿挫的Allegro PCB Designer,已经建立了矢量开箱即用．您还需要确保与您合作的PCB制造商是有许可证的，并且能够生产这种技术。一旦你确认了这一点，你就可以开始探索这项新技术了。
在我们的行业中，会有更多新的电路板设计和制造技术被开发出来，为了保持领先，我们应该准备好探索这些新想法。要做到这一点,有一个是很重要的PCB设计系统能够支持这些新技术作为我们设计过程的基础。正如我们已经看到的，Allegro PCB Designer是为支持VeCS和许多其他新技术而设立的。
如果您想了解更多Cadence如何为您提供解决方案，跟我们和我们的专家团队谈谈吧．