PCB 제조업체는 더 작은 인쇄 회로 기판 설계에 점점 더 집중하고 있습니다.. 모코테크놀로지 빠져있지 않다; 더 많은 표면 실장 기술을 통합하면서 더 적은 수의 스루홀 구성 요소를 통합합니다. (SMT). 대형 도금 스루홀용, 우리는 보드에 더 적은 공간을 할당하고 있습니다. 도금된 스루홀 대신, 우리는 점점 더 SMT 구성 요소를 사용하고 있습니다.. 당사의 모든 PCB는 비아를 사용하도록 설계되었습니다..
비아는 기판의 표면 레이어에서 내부 및 기타 레이어까지의 트레이스를 추적하는 데 사용되는 PCB에서 발견되는 도금된 스루 홀을 나타냅니다.. PCB 비아는 전기 연결을 형성하기 위해 도금될 수 있습니다., 기계적으로 드릴링할 수 있습니다..
비아는 다층 PCB 기판에서 필수적이지만, 디자인하고 생산하는 것이 어렵습니다.. 보드의 서로 다른 레이어 사이에 열 전류 및 전기 흐름을 위한 경로를 구축합니다.. 본질적으로, 비아는 유형과 크기가 다른 채널입니다..
PCB의 종류
있다 5 유형을 통해 PCB. 그들은;
1. 블라인드 비아 – 블라인드 비아는 한 층에서 다음 층으로만 이동하는 레이저입니다..
2. 매장된 비아 – 이 유형의 비아는 내부 레이어 사이에 있으며 순차적 또는 다중 라미네이션 프로젝트가 있을 때 필요합니다..
3. 통해 통해 – 관통 비아는 위에서 아래로 드릴링하여 두 개의 외부 레이어를 연결합니다..
4. 마이크로 비아 – 마이크로 비아는 기계적으로 드릴링하는 대신 레이저를 사용하여 드릴링됩니다., 이하 허용 0.006 신장.
5. Via-in-pad – 이 비아는 표면 실장 부품의 패드 내부에 위치합니다..
블라인드 비아 대. 매장 비아
매몰 및 블라인드는 PCB의 다른 레이어를 연결하는 데 사용됩니다.. 매립된 비아는 기판이 PCB의 외부 환경에서 완전히 숨겨져 내부 레이어 상호 연결을 제공합니다.. 동시에, 블라인드 비아는 하나 이상의 내부 PCB 레이어와 외부 레이어 상호 연결을 제공합니다.. 이 두 비아는 보드 크기를 늘리거나 PCB 보드 레이어를 늘리면 이상적인 밀도가 떨어지기 때문에 HDI PCB에 유용합니다..
PCB 마이크로 비아
마이크로 비아는 직경이 쓰루홀 비아 직경보다 작기 때문에 레이저를 사용하여 드릴링할 수 있습니다.. 마이크로 비아 내부에 구리를 도금하기 어렵기 때문에, 그것들은 2개 미만의 레이어의 깊이만 가지고 있습니다.. 그 후, Via의 직경이 작은 경우, 코팅 욕의 투척 능력이 높아집니다., 무전해 구리 코팅 생성.
보드 레이어의 위치에 따라, 마이크로 비아는 스택 스킵 또는 스태거드로 분류됩니다..
• 스택 비아 – 서로 다른 레이어에서 서로 위에 스택하여 생성할 수 있습니다..
• 엇갈린 비아 – 이 비아는 여러 레이어에 분산될 수 있습니다., 비록 비용이 많이 들지만.
• 스킵 비아는 레이어를 통과할 수 있습니다., 레이어에 전기 접촉이 없는지 확인. 그 후, 건너뛴 층은 비아와 전기 링크를 형성할 수 없습니다..
PCB 비아 인 패드
Via-in-pad 방식은 PCB 부품의 높은 신호 속도와 두께 및 밀도 때문에 발명되었습니다.. 표준 비아 구조 및 VIPPO는 신호의 라우팅 기능 및 무결성 기능을 만들 수 있습니다..
표준 비아의 신호 추적은 비아로의 솔더 코팅 누출을 방지하기 위해 제조업체가 패드에서 비아까지 추적합니다.. 비아 인 패드는 외부 마운트 구성 요소의 패드에 배치됩니다..
이것은 PCB 제조업체의 요구 사항에 따라 비전도성 에폭시를 사용하여 비아를 먼저 채우는 방식으로 수행됩니다.. 그때, 비아는, 코트는 토지 공간을 회수하기 위해 망토를 덮었습니다.. 이것 때문에, 신호 경로 확장, 따라서 기회주의적 인덕턴스 및 커패시턴스의 영향을 제거합니다..
더 중요한 것은, via-in-pad는 PCB 보드의 크기를 줄이고 작은 접지 크기를 호스팅합니다.. 이 방법은 구성 요소에 가장 적합합니다. BGA 발자국. 좋은 결과를 얻으려면 비아 인 패드를 사용하여 백 드릴링 프로세스를 구현하는 것이 필수적입니다.. 비아의 나머지 부분에서 발견된 신호 에코는 백 드릴링으로 제거됩니다..
PCB의 구성 요소
ㅏ) 통- 침투된 구멍을 채우는 데 사용되는 전도성 파이프입니다..
비) 인주- 배럴의 모든 끝을 흔적에 연결합니다..
씨) 안티패드- 비접합층과 배럴을 분리하기 위해 사용하는 클리어런스 홀입니다..
PCB 설계에서 비아의 일반적인 용도
• 신호 라우팅 – 많은 수의 PCB 보드가 신호 라우팅을 위해 through via를 사용합니다.. 하나, 더 두꺼운 보드는 매립 또는 블라인드 비아를 사용합니다., 라이트 보드는 마이크로 비아만 사용합니다..
• 전원 라우팅 – 대부분의 PCB 보드의 비아는 전원 및 접지망 라우팅을 위한 넓은 스루홀 비아를 사용하여 제한됩니다., 블라인드 비아도 사용할 수 있지만.
• 이스케이프 라우팅 – 더 큰 표면 실장 구성요소 (SMT) 주로 탈출 라우팅을 위해 스루홀 비아를 사용합니다.. 마이크로 비아 또는 블라인드 비아는 탈출 라우팅에 가장 일반적으로 사용됩니다., 그러나 via-in-pad는 핀 수가 많은 BGA와 같은 솔리드 패키지에 사용할 수 있습니다..
• 스티칭 – 스루홀 또는 블라인드 비아를 사용하여 평면에 다양한 연결 제공 가능. 예를 들어, EMI 보호를 위해 접지면과 연결하기 위해 회로 민감한 영역을 스티칭한 비아가 있는 금속 스트립.
• 열전도 – 비아는 연결된 내부 평면 레이어를 통해 구성 요소에서 외부로 열 전도에 사용할 수 있습니다.. 보통, 열 비아에는 이러한 비아가 이러한 장치의 패드에 있어야 하는 고밀도 블라인드 비아 또는 스루홀 비아가 필요합니다..
PCB 설계 시 비아의 중요성
간단한 회로 기판이 있는 경우, 비아는 필요하지 않습니다. 하나, 비아는 다층 기판을 다룰 때만 필요합니다.. PCB 기판을 설계할 때, 비아는 필수적이기 때문에;
• 다층 기판에서 구성 요소의 뛰어난 밀도를 생성하는 데 도움이 됩니다..
• 다양한 방향으로 서로 위아래로 실행할 수 있으므로 다층 기판의 트레이스 밀도를 높입니다.. 비아는 서로 다른 추적을 연결하도록 허용합니다., 따라서 수직 연결 요소로 작용.
• 비아가 라우팅 프로세스와 통합되지 않은 경우 다층 PCB, 구성 요소는 결국 컴팩트하게 배치됩니다..
• 계층 간 전원 및 신호 전송 촉진. 비아를 사용하고 싶지 않을 때마다 PCB 구성 요소를 단일 평면에서 라우팅해야 합니다.. 더 중요한 것은, 다층 PCB의 표면 실장 부품으로 인해 단일 평면에서 부품을 라우팅하기 어렵습니다..
비아용 PCB 설계 팁
PCB에서 비아를 사용할 때, 아래 팁을 고려하는 것이 필수적입니다;
• PCB 설계 시, 최대 비아 구조를 사용할 필요가 있습니다..
• 엇갈린 비아와 적층된 비아 사이에 쌓을 때, 적층된 비아를 채워야 하므로 엇갈린 비아 고려.
• 신호 효율과 전기적 성능이 우수하도록 화면비를 최대한 줄임. 게다가, EMI 최소화, 소음, 및 누화.
더 작은 비아를 사용하는 것이 좋습니다.;
• 스트레이의 인덕턴스와 커패시턴스를 줄여 고품질 HDI 보드를 구축할 수 있습니다..
• 매번 비아인패드 채우기, 열 패드 내부에 있는 경우를 제외하고.
• BGA가 고정된 패드 매트릭스에는 블라인드 또는 스루홀 비아가 포함될 수 있음을 항상 기억하십시오.. 이것을 알 때, 솔더 조인트가 손상되지 않도록 평면을 만들고 비아를 채우십시오..
• PCB 설계 시, 비아가 바의 솔더 조인트를 보호하고 열이 세트를 차단하는 데 도움이 된다는 것을 아는 것이 중요합니다., QFN 조인트 내부에 우수한 솔더 조인트 형성을 방해.
• 열 패드를 다룰 때, 관통 구멍보다는 조립 상점을 사용하십시오. 패드 위의 솔더 코트 스텐실 내부에 창유리 디자인의 개구부를 도입해야만 얻을 수 있습니다.. 이는 설계 과정에서 가스 방출 및 솔더 병합의 영향을 제거합니다..
• BGA 패키지의 위치를 사용하여 배선된 부품에서 비아 간극과 최소 트레이스를 항상 확인합니다..
• 항상 via-in-pad 어셈블리를 채우십시오..
• 도그본을 조립할 때 패드에서 비아를 분리하기 위해 미리 결정된 짧은 트레이스를 사용합니다..
• PCB 문서에는 모든 구멍 및 기능 코드에 대한 X-Y 포인트가 있는 드릴 템플릿이 필요합니다..
치료를 통해
PCB 제조업체는 PCB의 열 성능을 높이기 위해 비아에 추가 처리를 추가합니다.. 이러한 추가 처리는 또한 충전과 같은 여러 조립 문제를 제거하는 데 도움이 됩니다., 피복, 플러깅, 및 전도성 충전재. 비용이 많이 드는 문제 해결 작업을 제거하는 데 도움이 되기 때문에 비아에 대한 적절한 처리가 필수적입니다..
ㅏ) 피복 -. 제작자가 필름 솔더 마스크를 건조하는 데 사용하는 일반적인 공정입니다.. 드라이 필름의 두께는 4 mm, 큰 구멍도 효과적으로 덮기에 충분합니다..
비) 충전재 – 제작자는 비전도성 에폭시 페이스트를 사용하여 규칙적이거나 잠식된 비아를 채웁니다.. 이 채워진 비아에는 솔더 마스크가 패드에 도달하는 것을 막는 몇 밀리미터가 있습니다.. 솔더 마스크가 패드와 비아 사이의 솔더 브리징 가능성을 최소화하므로 중간 밀도의 PCB에 사용하기에 탁월한 기술입니다..
씨) 플러깅(Plugging) – 이 처리는 비아 끝을 비전도성 에폭시 페이스트로 막는 것을 포함하여 솔더링 프로세스 동안 위킹(wicking) 또는 솔더 흐름을 방지합니다.. 에폭시가 효과적으로 구멍을 뚫기 위해, 비아 직경은 다음보다 작아야 합니다. 20 mm. 제작자는 솔더 마스크를 사용하여 플러그된 비아를 덮습니다..
디) 전도성 충진 – PCB 제작자는 구리와 함께 순수 구리 또는 에폭시 수지를 사용하여 전도성 페이스트로 마이크로 비아를 채웁니다., PCB의 전도성 향상. 전도성 충진 기술은 모든 유형의 비아에 사용할 수 있습니다..
전도성 대. 충전을 통해 비전도성
PCB 제조업체는 Via Fill이라는 고유한 제조 방법을 사용하여 전체 에폭시를 사용하여 비아 홀을 닫습니다.. 비아 충전의 몇 가지 주요 이점은 다음과 같습니다.;
• 조립 수율 증가
• 표면 실장을 보다 안정적으로 만듭니다.
• 공기 또는 액체가 고착될 가능성을 최소화하여 일관성 향상.
비전도성 비아 충전은 구리 도금 비아를 사용하여 전력과 열을 전도합니다.. 비아를 채우기 위해 특수 저수축 에폭시가 사용됩니다.. 한편, 전도성 비아 충전은 에폭시 전체에 분산된 구리 입자의 은을 사용하여 추가적인 전기 및 열 전도성을 제공합니다..
비전도성 충전재의 열전도율은 0.25 승 / mK, 전도성 채우기의 범위는 3.5-15 승 / mK. 대조적으로, 전기도금된 구리의 열전도율은 250W/mK 이상입니다..
전도성 비아 필은 종종 일부 애플리케이션에서 필요한 전도성을 제공하지만, 비전도성 페이스트를 사용하여 추가 비아를 추가하는 것은 여전히 가능합니다.. 뛰어난 열 및 전기 전도성으로 비용에 미치는 영향 감소.
비아 유형과 비아 직경의 차이
다양한 비아 유형의 비아 직경 차이는 아래 표에서 설명합니다.. 또한 비아 패드에 대해 명확하게 설명합니다., 최소 비아 직경, 정확한 환형 링 PCB 설계 애플리케이션을 기반으로 하는 비아를 사용하는 레이아웃. 게다가, 이 표는 PCB에서 구현하는 데 필수적인 다양한 치수의 세부 정보를 보여줍니다.. 각 비아 유형의 종횡비도 언급됩니다..
올바른 경로를 선택할 때 고려해야 할 요소
제조 가능성 설계를 이해하여 모든 PCB 프로젝트에 적합한 비아를 선택하는 것이 필수적입니다.. PCB 프로젝트 수행을 생각할 때 항상 아래 요소를 고려하십시오..
1) 비아 유형 – 프로젝트에 가장 적합한 비아 유형 결정. 비아 필 또는 기술 없이 하나의 라미네이션만 사용할 수 있는 경우, 아마도 큰 구멍이있을 것입니다.
2) 크기를 통해 – 10 mm는 크기를 통해 표준 PCB 또는 7 도금을 통한 PCB 후 mm, 보드의 두께가 비아 크기를 결정하는 경우. 기계 및 레이저 드릴 마이크로 비아 모두 4mm 구멍이 있습니다..
3) 비아 공차 – 비아 구멍 크기의 공차를 명시하는 것이 필수적입니다., 대부분의 PCB 제공업체는 모든 사내 지침을 제공하지만.
4) 가장 적합한 기술 지원 – 매립 또는 블라인드 비아가 필요한 경우, 이러한 종류의 기술을 지원하는 스택업을 만들도록 항상 PCB 공급업체에 요청하십시오..
5) IPC 지침 – 동맹 기술에 대한 IPC 지침을 엄격하게 준수하는 것이 필수적입니다., PCB 제조업체가 지시한 대로 비아 사이의 거리와 같습니다.. 군용 IPC 조립 지침으로, 수업 2, 수업 3, 클래스 3DS는 약간 다릅니다., 그것들을 고려하는 것이 필수적입니다.
6) 환형 링 – 비아 패드의 크기가 매우 중요하기 때문에, 드릴링 후 비아에 충분히 큰 환형 링이 있는지 확인하는 것이 중요합니다.. 기계식 드릴은 드릴링할 때 약간의 흔들림이 있기 때문에, 브레이크아웃 드릴은 환형 링이 충분하지 않아 손상될 수 있습니다..
