PCB Blog - PCB viaはご存知ですか

ビア（via）は多層PCBの重要な構成部分である。PCB viaは、異なる層の銅箔線路を接続するための導電チャネルである。通常は多層構造であり、一般的には二層板、四層板、さらには数十層に達することができる。これらの層の間では、ビアは導電性橋梁として機能する。回路基板に穴を開け、穴の壁に銅をめっきすることで形成された導電性チャネルです。過孔の形状は円形、楕円形などでもよいが、最も一般的なのは円形である。

PCB上のviaはプロセスプロセスプロセスから、ブラインドビア（blind via）、埋め込みビア（buried via）、スルービア（through via）の3種類に分けることができる。

ブラインドホール：

ブラインドホールはPCBの表面層と中間のある層だけを接続するビアであり、PCB全体を貫通するものではありません。そのため、ブラインドホールは多層板設計において非常に実用的であり、特に高密度相互接続（HDI）設計においてスペースを節約することができる。しかし、ブラインド穴の穿孔プロセスはより複雑であるため、貫通穴に比べてコストが高い。

埋め込み穴：

埋め込み穴はPCBの各層内部に完全に隠れており、PCBの2つ以上の内部銅層を接続している。空間制限の高い高密度PCBに最適です。

貫通穴：

スルーホールはPCBで最も一般的なスルーホールタイプです。PCBに穴を開け、銅などの導電性材料で充填することで作成されます。

貫通孔は通常、PCBの他の層にアセンブリを接続し、構造支持を提供するために使用されます。貫通孔はPCB最上階から底層までドリルする。裸の板PCBを太陽に向けると、貫通孔は太陽光を透過させることができます。

PCBスルーホール作用

しんごうはいせん

多数のPCBボードはスルーホールを用いて信号配線を行っている。厚い板は埋め穴またはブラインド穴を使用し、軽い板は微孔を使用します。

電源ケーブル

ブラインドホールを使用することもできますが、ほとんどのPCBボードのスルーホールでは、電源および接地ネットワーク配線用の広いスルーホールの使用が制限されています。

エスケープ配線

大きな表面実装（SMT）された素子の多くは、スルーホールを用いて逃げ配線を行っている。マイクロ貫通孔またはブラインド貫通孔は、最も一般的に逃がし配線に使用されるが、パッド内貫通孔は、高ピン数BGAなどの固体パッケージに使用することができる。

せつぞく

貫通孔またはブラインド孔は、平面との複数の接続を提供するために使用することができる。例えば、縫合孔を有する金属ストリップは、回路感受性領域を囲んで接地層に接続され、EMI保護を提供する。

ねつでんどう

貫通孔は、アセンブリが接続された内部平面層を介して外方へ熱を伝導するために使用することができる。一般に、熱貫通孔は、これらのデバイスのパッド内に配置されなければならない密なブラインド孔または貫通孔を必要とする。

ビア（via）と素子穴（Pad）の違いは何ですか。

PCBでは、穴径はビア（via）と素子穴（Pad）に分かれているので、混用しないでください。

貫通孔は一般的に両面導通の役割を果たし、加工過程は通常カバー油を選択して処理する。部品穴（Pad）は通常、プラグイン溶接時に使用されるプラグイン穴として設計されています。ビア（Via）とコンポーネント穴（Pad）が混在している場合、ビア（Via）プロパティがプラグインパッケージでコンポーネント穴として誤って使用されている場合があります。穴あきキャップ油を選択すると、プラグ穴はインクで覆われたり塞がれたりして、有効な大きさに制御できません。

もう1つの場合は、部品穴（Pad）を誤って穴あきとして使用すると、ソフトウェアが自動的に穴あき窓を閉めると、効果的に識別できず、油をかぶせる必要がある穴あきが油をかぶせることができなくなることがあります。

高速PCBにおけるビア設計

高速PCB設計では、簡単に見えるビアリングも回路の設計に大きなマイナス効果をもたらすことが多い。オーバーホールの寄生効果による悪影響を低減するために、設計ではできるだけ：

（1）合理的な穴明け寸法を選択する。多層一般密度のPCB設計には、0.25 mm/0.51 mm/0.91 mm（ドリル/パッド/POWER分離領域）を用いたビアリングが好ましい、高密度PCBの中には、0.20 mm/0.46 mm/0.86 mmのビアを使用することもでき、非ビアを試してみることもできます。電源またはアース線のビアについては、インピーダンスを小さくするために大きなサイズを使用することが考えられます。

（2）POWER分離領域は大きいほど良く、PCB上のビア密度を考慮すると、一般的にD 1=D 2+0.41である。

（3）PCB上の信号の引き廻しはできるだけ層を変えない、つまりできるだけ穴を減らす、

（4）薄いPCBを使用することは、ビアの2種類の寄生パラメータを低減するのに有利である、

（5）電源と接地のピンはピアシングに近く、ピアシングとピン間のリード線は短い方がよい。これはインダクタンスの増加を招くためである。同時に電源とアースのリード線はできるだけ太くして、インピーダンスを減らす。

（6）信号変換層のビア近傍に接地ビアを配置し、信号に短距離ループを提供する。

また、via長さもビアインダクタンスに影響する主要な要素の1つである。トップ、ボトム導通用のビアについては、ビア長さはPCB厚さに等しく、PCB層数の増加により、PCB厚さは5 mm以上になることが多い。しかし、高速PCB設計時には、ビアによる問題を低減するために、ビア長さは一般的に2.0 mm以内に制御されている。ビア長さが2.0 mmより大きいビアについては、ビア孔径を増加させることにより、ビアインピーダンス連続性をある程度高めることができる。ビア長さが1.0 mm以下の場合、最適ビア孔径は0.20 mm〜0.30 mmである。