PCBビアとは、基板上の異なる層間の相互接続を目的としてPCB上に開けられた小さな穴のことです。 PCB 方法 回路基板の全体的な機能にとって非常に重要な部品ですが、汚染物質に対する脆弱性や、 はんだブリッジ 組み立て工程で、ビアテンティングが役立ちます。ビアテンティングとは、はんだ付け工程でビアホールにハンダが流れ込むのを防ぐため、ビアホールを覆うソルダーマスクを使用することです。この記事では、ビアテンティングの利点、テンティングビアの技術、そして設計上の考慮事項について解説します。
PCB ビアテンティングとは何ですか?
PCBビアテンティングは、ビアの一部を覆ったり、テント状にしたりする手法の一つです。ビアは、PCBの層間の電気的接続を提供する小さな開口部を持つPCBの穴を通してめっきされ、通常はPCBの表面に露出しています。ビアテンティングを使用する理由は、これらのビアを物理的にシールドし、環境や電気的な災害を引き起こす可能性のある保護されていない状態を回避するためです。ソルダーマスク、エポキシ樹脂、または ポリイミド ビアの露出した金属表面を覆い、絶縁します。
PCBビアテンティングの利点
汚染からの保護
PCBビアテンティングは、ビアホールを埃、湿気、その他の環境汚染物質から保護するのに役立ちます。この保護は、腐食の可能性を低減し、PCBの長寿命を保証するために不可欠です。
はんだブリッジの防止
ビアをソルダーマスクで覆うことで、後続の組み立て工程におけるはんだの流れからビアを保護することもできます。これにより、接合部でのはんだブリッジの形成を最小限に抑え、電気接続性を向上させるとともに、他の領域でのはんだブリッジの形成によるショートやその他の欠陥の発生も最小限に抑えられます。
強化された電気的性能
テンティングは、必要な導電経路を覆うことで、ビアを汚染物質やはんだによる損傷から保護する役割を果たします。これにより、電気的挙動がより均一になり、同じ高周波数帯域でも優れた性能が得られます。
熱管理の改善
テンティングは放熱に若干の影響を与える可能性がありますが、同時に、PCBに必要な熱特性を正確に把握するのに役立ち、保護層を追加します。これは、放熱が最優先される高電圧・高電流のアプリケーション領域では特に重要です。
機械的強度の向上
はんだマスクには機械的な利点もあります。ビアを保護し、組み立て中に回路基板が受ける可能性のある機械的な歪みに対する耐性を高めます。
さまざまなテントビア技術
| 完全なテント
| この技術は、PCB の上層と下層をはんだマスクでコーティングすることを目的としており、ビアを他の要素から効果的に保護し、最適な絶縁を提供します。
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| 部分的なテント張り
| 部分的なテンティングを使用すると、PCB の層の 1 つだけがはんだマスクでコーティングされ、もう一方の面は露出したままになります。これは、ビアを介した熱放散が必要な場合やアクセスが必要な場合に特に便利です。
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| カバーレイ付きテント
| この技術では、はんだマスクの代わりに柔軟な誘電体材料であるカバーレイを使用します。リジッドフレックスまたは フレキシブルPCB 一般的にこの材料から製造されます。
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| キャッププラグによるテンティング
| この方法では、まずビアをソルダーマスク層で覆い、次に樹脂やエポキシなどの非導電性材料で充填してビア全体を封止します。これにより、環境からの力や機械的ストレスに対する保護性能が向上します。
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| 銅充填によるテント張り
| はんだマスクの層の下にビアを形成する場合、ビアを実質的に空にするのではなく、銅充填を使用してビアの構造的サポートと熱的能力を補うことができます。
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| プラグ経由
| ビアにソルダーマスクを塗布するだけでなく、ビアを導電性または非導電性の材料で充填して閉じることもできます。この方法は、 高密度相互接続PCB スペースが重要な場所。
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テント型ビアの設計上の考慮事項
はんだマスクの種類と材質
はんだマスクの種類と材料は、テントビアを設計する際に考慮すべき重要な要素です。PCBのはんだマスク材料は互換性がある必要があり、 液体フォトイメージング（LPI）はんだマスク または、PCB にドライフィルムはんだマスクを選択することもできます。
ビアサイズとアスペクト比
ビアの直径とアスペクト比（深さと直径の比）も考慮すべき重要な要素です。一般的に、ビアの直径が小さいほどテント化が容易になりますが、アスペクト比は製造能力の範囲内でなければなりません。
パッドサイズとクリアランス
設計者は、ビアの周囲に十分なパッド径を残し、製造されたビアと他のパッドまたはラインとの間に適切なスペースを確保して、マスクのずれを回避する必要があります。
配置と密度
マスクの接着に問題があるため、これらのビアはコンポーネントや他のビアに近づけすぎないようにしてください。また、はんだマスクの均一な適用が困難になる可能性を制御するために、ビアの密度も高くしすぎないようにしてください。
電気的性能
特に高周波回路では、テント型ビアが信号の整合性に与える影響を評価し、テントがビアの電気特性（静電容量など）に影響を及ぼすかどうかを考慮する必要があります。
熱管理
サーマルビアやテンティングスルーホールがPCBの熱管理に与える影響は、サーマルビアやテンティングスルーホールの不適切な向きを避けるために決定する必要がある。 ヒートシンク
