PCB 内のマイクロビア: 高密度相互接続の実現

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回路基板は、電子機器とコンピューティングデバイスの心臓部です. この回路は、制御プロンプトから画面に信号を送信します. 例えば, you can find a circuit board in your smartphone. When you touch the screen, 毎回この回路基板上の信号の1つをアクティブにします. PCB vias are essential for enabling the complex circuitry required for modern devices to function. Among the various types of vias, microvia is particularly important.

What Is a Microvia?

Micro vias are the remarkable component of high-density interconnect boards. These are a special type of vias having a size 150 マイクロメートル以下. サイズが小さいため, designers prefer micro vias and use them in HDIボード. The microvia needs far less space as compared to other vias on the board. マイクロビアで, 銅メッキは、ボードのさまざまな層を相互に接続します.

Types of Microvias in Printed Circuit Boards

There are four commonly used microvia types including blind micro vias, buried microvias, stacked microvias, and staggered microvias. You can use individually or combined to increase the density of printed circuit boards.

  1. ブラインドマイクロビア

If a microvia starts from the outer layer and stops at an inner layer known as blind micro via. It means it doesn’t penetrate both layers. ブラインドマイクロビアを使用することにより, 回路基板上のワイヤの密度を高めることができます.

信号を外層から内層にルーティングする場合, ブラインドビアは非常に便利です. これらは、このシナリオで最短距離を提供します. HDIボード上, these micro vias are used to optimize the space of multilayer boards. 例えば, ボードに4つのレイヤーがある場合, これらのビアは、上の2つのレイヤーまたは下の2つのレイヤーのいずれかに配置できます。.

  1. 埋葬されたマイクロビア

A micro via that connects two internal layers of the board is known as a buried micro via. これらのビアは外層からは見えません. したがって、回路基板を介して埋められたものを含めたい場合. 次に、外側の層を適用する前に、内側の層をドリルする必要があります. 埋め込みビアを使用して、2つの内層を接続できます. 穴あけには任意の機械工具を使用できます. しかしながら, 最良の代替方法は、この目的のためにレーザーを使用することです.

回路基板を介してマイクロを適用する前に、穴のサイズのアスペクト比に注意する必要があります.

参考文献: ブラインドビア & 埋葬された経由: 何違いは?

  1. Stacked Microvias

Stacked microvias enable vertical electrical connections across multiple PCB layers. A hole is drilled through one layer, then another aligned hole into the next layer below. The holes are metallized, creating a conductive path between layers. This stacking approach allows high-density routing. Stacked microvias are crucial for HDI PCBs found in high-performance computing, communications systems, and IC packaging applications requiring immense circuit density in limited space.

  1. Staggered Microvias

Staggered microvias are a method in high-density interconnect (HDI) プリント回路基板 (PCB) design where microvias (tiny drilled holes for electrical connections between layers) are not directly aligned on top of each other but are offset. This arrangement connects alternating layers and is used to enhance board reliability by reducing stress and potential for damage. Staggered microvias facilitate complex routing in multi-layer PCBs, allowing for denser circuit designs without compromising the structural integrity or functionality of the board, crucial for advanced electronic devices.

参考文献: VS 経由でスタック. 千鳥状ビア: 違いは何ですか?

Types of Microvias in Printed Circuit Boards

What Are Microvias Used For?

現在の電子およびコンピューティング業界のトレンドを見てください. どちらの業界も軽量化を求めています, smaller and more reliable electronic devices. これは、業界が機能性に加えてこれらの外観要因を検討していることを意味します. さらに, パフォーマンスは、デバイスをトレンドに乗せるための重要な要素です.

デバイスをより軽く、より小さくするには、回路基板をより小さく、より軽くする必要があることを意味します. 回路基板が巨大な場合, スマートデバイスを作成することは不可能です. さらに, 回路が巨大な場合, それはより多くのエネルギーを消費します. そのため、バッテリーのタイミングは再び低くなります. All industries want to consume batteries as low as possible. したがって、この状況では小さな回路が便利です.

それに加えて, 小さな回路はより少ない熱を生成します. したがって、ここでもバッテリー消費量は少なくなります. さらに, これらの小さな回路は優れた性能を持っています. あなたのスマートフォンのパフォーマンスは証人です! 回路の機能性を高めるため, 複雑なルーティングメカニズムが必要です. Smaller circuit boards came into existence such as ボールグリッドアレイ due to the higher numbers of input and output. I / Oが増加するときを意味します, you need to increase the circuit traces on the same boards.

そのような問題に取り組むために, researchers came up with various solutions. 解決策の1つは、マイクロビアを備えた高密度相互接続テクノロジーを使用することでした。. 多くのビアを使用することによって, 回路基板はより多くのトレースを運ぶことができます. より多くのトレースは、さまざまなコンポーネントのより密な配置を意味します. マイクロビアの主な目的は、回路基板の密度を上げることです. マイクロビアとHDIテクノロジーを組み合わせることで、特定のエリアで6つのコンポーネントを運ぶことができます. 以前, このエリアへ, conventional methods just carried four components.

Why Is Microvia Better Than Other Types of Vias?

PCB製造プロセスは高価なプロセスです. 複雑な回路を作成する必要がある場合、このプロセスははるかにコストがかかります. したがって、回路基板の各層に多くの費用がかかるのは事実です. したがって, 層が増えるとき, 回路基板のコストが増加します.

したがって、マイクロビアを利用して、従来のスルーホールビアを置き換えることができます. スルーホールは非常に一般的な用語です. 私たちがビアについて話すとき、それは通常意味します, スルーホールビアを検討しています.

スルーホールビアをマイクロビアに置き換えるとどうなりますか? それは層の数を減らすでしょう、それは製造コストを減らすことを意味します.

これに加えて, マイナーな交換はコストを削減するだけではありません. しかし、PCBの電気的特性も向上させます. テクノロジーの時代に, 人々はより小さくて軽いデバイスを使います. したがって, 高密度で多層の回路基板はこの時代の必要性です.

機能性に加えて, microviaはボードの最小スペースを利用します. さらに, 彼らはたった2つで3つの層になります. したがって、メーカーはこれらのビアを優先します.

それに加えて, マイクロビアは、さまざまなパターンと材料で利用できます. これにより、このテクノロジーは複雑な回路基板の最良の選択肢の1つになります。. 千鳥など, パッド内のビアと非導電性がいくつかの例です. さらに、賭け金が含まれます, オフセットおよび銅充填材料.

3つ以上のレイヤーを必要とするアプリケーションでスタックマイクロビアを使用することにより、複数のレイヤーにわたるルーティングを強化できます. さらに, また、組み込みの温度調整を提供します.

まとめ

Microvia usage is essential as electronics shrink and densities increase. Proper design and manufacturing of these tiny interconnect vias is critical for PCB performance and reliability. If you lack in-house know-how, consulting specialists could prove invaluable. MOKO Technology offers integrated PCB design and manufacturing services. We guide customers through microvia implementation to optimize high-density interconnects. お気軽に お問い合わせ to get a free quote.

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