ブラインドビア 埋め込みビア

マイクロビアとは？

ほとんどの PCB は多層基板であり、基板の各層の間の接続を確立するためにスルー ホールが使用されます。 名前が示すように、マイクロビアは PCB 基板にレーザーで開けられた 150 ミクロン以下のサイズの最小のスルーホールです。 2013 年に、IPC 規格はマイクロ ビアの定義をアスペクト比 1:1 のものに変更しました。 深さに対する穴の直径の比率 (0.25 mm を超えない)。 以前は、マイクロビアは直径が 0.15 mm 以下であったため、通常は 1 層のみにまたがっていました。

直径は機械的ドリル スルー ホール (PTH) と比較して非常に小さいため、マイクロビアとして定義します。これは、通常、基板の 1 つの層のみを隣接する層に接続します。

これらのビアは、レーザーでドリル加工されているため、あらゆるタイプの製造上の欠陥の可能性を減らし、プロセス後に残留物が残る可能性を減らします。 サイズが小さく、レイヤーを次のレイヤーに接続できるため、より複雑な設計の高密度プリント基板を作成できます。

マイクロビア vs ビア

一般に、直径が 6 ミル以下のビアはマイクロビアと呼ばれ、レーザー穴あけ装置が必要です。 通常のビア ホールの直径は一般に 8 ～ 20 ミルで、機械的な穴あけが使用されます。

マイクロビアにはどのような種類がありますか?

マイクロビアには、スタック型と千鳥型の 2 種類があります。

これらの小さな構造により、相互接続密度が高く、層数が多い PCB の内層にルーティングを到達させることができます。 これらの構造は何年も前から存在していましたが、PCB に複数の機能が必要なさまざまなシステムでますます一般的になりつつあります。 寸法調査を実施し、プリント回路基板にすべてのコンポーネントを取り付けるには約 600 万のトレースが必要であると判断した場合、レイヤー間の配線にマイクロビアが使用されることは避けられません。 これは、これらの構造がどのように形成されるか、および PCB マイクロビアについて知っておく必要があることです。

これらの穴は通常、レーザーで開けられ、プロセスは継続的に改善されています。 生産量が多いため、PCB 製造の最初の選択肢です。 レーザー穴あけ技術の新開発により、微細穴の数を15μmまで減らすことができます。 関連するレーザーは、一度に 1 つのレイヤーしかドリルできません。 ただし、メーカーは、個々の層に穴を開けてから、各層を積み重ねて圧縮することにより、複数の層で積み重ねられたマイクロビアを使用します。

プリント基板の製造工程において、通常のスルーホールに比べ、レーザードリルによる微細スルーホールは製造不良の可能性が低くなります。 これは、レーザー穴あけでは穴に材料が残らないためです。 マイクロ スルー ホールの機械的穴あけは、ビットの摩耗による振動によって欠陥が生じる可能性がありますが、マイクロ スルー ホールの機械的ドリルは、直径が約 8 ミルの場合にのみ有効です。 電気めっきおよびリフローはんだ付けでは、マイクロビアには通常のビアと同じリスクがあります。

したがって、テントまたはマイクロビアの充填についてメーカーと話し合うことが非常に重要です。

これらの品質に加えて、マイクロビア間の唯一の違いは、典型的な直径と回路基板上の位置です。 この場合、ボール間の距離は非常に小さく、犬の骨は扇状に広がることはありません。 表面層のマイクロビアは、導電性エポキシ樹脂を充填し、銅でメッキしたパッド (「VIPPO」または「POFV」と呼ばれる) に配置することもできます。 VIPPO 銅構造の利点は、パッドを溶接できることです。そのため、約 4 ミルの間隔を持つ BGA には理想的な選択肢です。

PCB 上のマイクロビアの分布を考慮すると、以下はさまざまな種類のマイクロビアです。

ブラインド マイクロビア

ブラインド マイクロビアは、表面層から始まり、表面下の 1 ～ 2 層で終わります。 1 つのレイヤーのみをカバーするブラインド ポアを 1 つだけ配置するのが最適です。 2 層にまたがる必要がある場合は、スタック マイクロビアを使用することをお勧めします。スタック マイクロビアの方が信頼性が高く、必要な製造ステップが少ないからです。

埋め込まれたマイクロビア

埋め込まれたマイクロビアは、2 つの内層の間にまたがり、基板の表面には到達しません。 ブラインド ホールと同様に、信頼性と製造の容易さを確保するために、単一層にまたがる埋め込みマイクロビアを使用することをお勧めします。

積み重ねられたマイクロビア

スタック マイクロビアは、単にスタックされた埋め込みビア、または埋め込みマイクロビアの上にスタックされたブラインド マイクロビアです。 これは、HDI PCB で複数のレイヤーにまたがる標準的な方法です。 スタック内の次のビアを堆積およびメッキする際にしっかりと接触するように、スタック内の内部の埋め込み孔を導電性接着剤で満たし、メッキする必要があります。

これらのタイプのマイクロ ビアには、スペースと EMI を節約するという特別な利点があります。

IPC-2226 では、高密度インターコネクトは 6 つの設計タイプに分類されます。 これらは、スタック特性によって、タイプ I、タイプ II、タイプ III、タイプ IV、タイプ V、およびタイプ VII のカテゴリに分類されます。

タイプ I、1 [C] 0 または 1 [C] 1 表面から表面へのスルー ホール。

タイプ II、1 [C] 0 または 1 [C] 1、ビアがコアに埋め込まれており、外面から別の面に外層を接続する可能性があります。

タイプ III、2 [C] 0、2 つ以上の HDI 層がコアのスルー ホールまたは一方の面から他方の面に追加されます。

タイプ IV、1 [P] 0、ここで p は電気接続のないパッシブ基板です。

  レイヤーペアによるV型コアレス構造。

タイプ VI は、コアレス構造の代替としてレイヤー ペアを使用します。

ブラインド ビアと埋め込みビアとは正確には何ですか?

ブラインド ビアは、外側の層を 1 つまたは複数の内側の層に接続しますが、PCB 全体を通過しません。

埋め込みビアは、2 つ以上の内層を接続しますが、外層には到達しません。 それは回路内に埋め込まれており、完全に内部にあります。 そのため、肉眼ではまったく見えません。

A: スルー ホール ビア B: 埋め込みビア C および D: ブラインド ビア

ブラインド ビアと埋め込みビアの利点は何ですか?

• ブラインド ビアと埋め込みビアは、全体的なレイヤー数やボード サイズを増やすことなく、一般的な設計のラインとパッドの高密度の制約を満たすのに役立ちます。

• ビアは、プリント基板のアスペクト比を管理し、ブレークアウトの変化を制限するのにも役立ちます

ブラインド ビアと埋め込みビアの短所は何ですか?

標準のスルー ホール ビアを使用するボードと比較して、ブラインド ビアおよび埋め込みビアを使用するボードでは、依然としてコストが主な問題です。 コストが高いのは、ボードの複雑さが増し、製造プロセスのステップが増えるためです。 同時に、テストと精度チェックがより頻繁に行われます。

ベンチャー エンジニアは、エンジニアリング要件、スペースのニーズ、PCB の機能を調べて、埋め込みビアやブラインド ビアのコスト削減を支援します。

ブラインド ビアおよび埋め込みビア アプリケーションとは何ですか?

ほとんどの場合、高密度基板 (HDI-PCB) では、ブラインド ビアと埋め込みビアが設計されています。 HDI PCB (高密度相互接続プリント回路基板) は、PCB 業界で急速に成長している部分です。 従来の PCB よりもユニットあたりの回路密度が高くなっています。 以前はコンピュータが部屋全体を占めていましたが、現在は HDI テクノロジにより、ラップトップ、携帯電話、時計、さらにはデジタル カメラや GPS デバイスなどのポータブル家電に HDI ボードが搭載されています。 HDI PCB は、より効率的な生活を提供する上で重要な役割を果たします。

HDI PCB は、ブラインド ビアと埋め込みビア、およびマイクロ ビアの組み合わせを使用し、最先端のレーザー穴あけ機 (三菱)、レーザー ダイレクト イメージング (LDI) を使用して、迅速な配送サービスを提供することができます。 HDI PCB プロトタイプ。 当社の HDI PCB 製造能力については、以下をご確認ください。