PCB設計・製造におけるパッド内ビアに関するFAQ

エレクトロニクスの集積化の進展に伴い、パッド内ビアは、複数の回路パスのための限られたスペースを占有するソリューションとして、徐々に頻繁に使用されるようになりました。本稿では、パッド内ビアとは何か、そして設計と製造においてどのように応用されているかを深く掘り下げます。

ビアインパッドとは何ですか?

ボンディングパッドに開けられたスルーホールのことを指し、通常は0603サイズ以上のSMDタイプおよびBGAタイプです。PCB全体を貫通し、異なる層の異なる回路を接続するために使用されます。一般的に、導電性のある銅で覆われています。

ビアインパッド配線の利点は何ですか?

ビアインパッドの最大の利点は、回路を小型基板に収めることで、省スペースでより多くの実用性を実現できることです。ボール間隔が短いため、BGAの回路レイアウトが簡素化されます。さらに、PCB表面のレイアウトを削減することで、電気容量とモジュール間の距離を短縮し、電気インダクタンスを大幅に低減できます。さらに、ビアインパッドを含むレイアウトは、高周波部品のグランド接続を容易にします。

制限事項は何ですか?

コインには表と裏があります。パッドにビアを設けると基板表面に突起が生じるため、この問題の解消には余分な労力とコストがかかります。さらに、製造工程も増えます。例えば、穴を開け、全体を導電材料でメッキし、エポキシ樹脂で穴を埋め、銅で覆うといった工程です。この工程は、穴を塞ぐ際に空気が膨張したり、空気が抜けることではんだ接合部にボイドが発生したりといった新たな問題を引き起こす可能性があります。

制限はあるものの、ビアインパッドは従来のビアに対して依然として進歩的な技術です。

従来のビアとビアインパッドPCB設計

従来のビアとピン間の回路パスはPCBの表面上にのみ存在するため、多くのスペースを占有します。一方、パッド内ビアは、回路パスを構築するためのスペースをより多く確保します。例えば、多数のピンを備えた小型BGAは、PCB表面だけでなく、PCBの全層を貫通するパッド内のビアにも接続できます。

設計でビアインパッドを使用するのはどのような場合ですか?

多数のピンを持つ小型BGA以外にも、設計においてビアインパッドを活用できる場面は数多くあります。例えば、QFNパッケージの下部にあるGNDパッドは、冷却性能が重視されるため、ビアインパッドの使用を強くお勧めします。また、BGAの裏面にフィルタコンデンサを配置する場合は、フィルタコンデンサの下に配置することで、BGAピンのスルーホールを踏むのを防ぐことができます。

PCB設計と製造にどのように活用するか

図面を描く際には、注意すべき点があります。まず、すべての小さな穴をPCBの同じ層に配置するようにしてください。次に、ソルダーレジストがPCBの表面を覆っていることを確認してください。最後に、製造を容易にするために、PCB設計の良好な状態も考慮する必要があります。

(パッド内のビアを使用するための推奨 PCB ステータス)

ほとんどのPCB設計者にとって難しい作業ではありませんが、図面が製造ラインに送られると事態は複雑になります。ビア・オン・パッドの製造技術は全部で3つあります。

• パッド内共通ビア：ボンディングパッドに貫通穴を開けます。PCB製造工程では特に指定はありません。穴が大きすぎると錫の漏れが発生し、はんだ接合部のボイドが発生する可能性があるため、ご注意ください。
• パッド内のビアに充填 エポキシ樹脂 樹脂：製造ラインではより複雑な工程です。まず、エポキシ樹脂で穴を充填します。次に、ビアを銅めっきで覆います。PCB表面は非常に平坦に見えます。同時に、錫の漏れやはんだ接合部のボイドのリスクもありません。
• 銅で満たされたパッドのビア: このビアは急速な熱伝導に特化しています。

パッド PCB のビアを埋める方法は?

（パッド内のビアの充填プロセス全体）

ビアの壁は銅メッキされていますが、充填は必須です。スクレーパーナイフと真空吸引装置を用いて、貫通孔に液体を塗布します。充填材がエポキシ樹脂の場合は、基板表面の平坦性にご注意ください。PCB工場では、このような問題を解決できるはずです。 連絡する.

パッドアプリケーションにおけるビア

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