壊れたスマートフォンやスマートウォッチのケースを開けたことがありますか? そうであれば, あなたはそのような小さなデバイスに詰め込まれた小さな回路に精通しているでしょう. さまざまな電子部品が日々縮小しています. しかしながら, これらのデバイスのパフォーマンスは劇的に向上しています. この変更は、マイクロビアPCBが原因で発生しました.
この有益な記事では, マイクロビアPCBの設計とコストの考慮事項について学習します. さらに, その課題を説明します. マイクロビアPCBとは何か、そしてなぜそれらが費用効果が高いのかを見てみましょう.
マイクロビアとは何ですか PCB ?
すべてのPCBには、小さな穴のある積み重ねられたパッドが含まれています. これらの穴は、電流が流れるために互いに何らかの電気的接続を持っています. これらの導電性の穴はビアです.
特定の製品, 特にコンピューティング業界や電気通信で使用されるものには、ビア付きの特別なタイプのPCBが必要です. このようなPCBには、機能を強化するための非常に小さなビアを備えた高密度の層が多数含まれています。.
マイクロビア PCB には 3 つの主要な部品があります:
- スルーホール: これらのマイクロビアは、回路基板のすべての層を貫通します.
- 埋設ビア: このようなマイクロビアはボードの中間層に存在します. さらに, 外部への出口はありません.
- ブラインドビア: これらのマイクロビアは回路基板全体を貫通しません. しかしながら, 外層をボードの少なくとも1つの層に接続します.
micorviaPCBの設計上の考慮事項
Microvia PCB設計は、他の従来のPCBと比較して最高の配線とパッド密度を備えています. さらに, 彼らはより小さなスペースとトレース幅が付属しています.
マイクロビアPCBのサイズは非常に小さい. したがって、これらを使用して最もコンパクトなデザインを作成できます. これに加えて, これらのビアは、ドリル穴の深さ約まで使用できます。 100 マイクロメートル. マイクロビアPCBにはレーザードリルを使用する必要があります. だからその短いバレルのために, さまざまな拡張で問題に直面することはありません. したがって、このテクノロジーは、スルーホールビアと比較して信頼性が高くなります.
複雑な回路基板について話すとき, さまざまな専門家がマイクロビアソリューションを強くお勧めします. マイクロビアが原因で発生したディンプルは、何らかの形で排尿のリスクを高めます. しかしながら, 適切なはんだ付け条件で簡単に制御できます. さらに, 追加のマイクロビア充填プロセスは、ディンプルのリスクを減らすことができます. この状況では, あなたは余分なお金を払わなければならないでしょう.
0.65マイクロメートルピッチのBGAの場合, マイクロビアは非常に適しています. BGAのトラック幅をに減らす必要があるかもしれません 90 マイクロメートル. またはこれよりも少ない.
さらに, BGA 0.50 マイクロメータピッチにはマイクロビアPCBも必要です. マイクロビアのパッドサイズを次のように小さくする必要がある場合があります。 75 マイクロメートル.
マイクロビアPCBのコスト考慮
Microviaは非常に小さく、高密度レイヤーの接続に使用されます. IPC標準による, これらのビアは 150 直径マイクロメートル以下. Microvia PCBは、コンパクトな回路基板を作成するのに非常に役立ちます. これらのボードはいくつかの理由で非常に高価です. 例えば, 複雑な回路とコンパクトなデザインが含まれています. さらに, 製造には複雑なビルドアッププロセスが含まれます.
しかしながら, マイクロビアを使用して回路基板のコストを削減できる状況がいくつかあります. 全体的な製造コストを削減できるいくつかの簡単なシナリオを次に示します。:
- レイヤー数を減らしてコストを削減
デザインにスルーホールビアを使用していますか? さらに、BGAにトレースエスケープを使用してもスムーズに機能しない場合. したがって、ブラインドビアまたはマイクロビアを使用して、内層と最下層のブレイクアウトチャネルを広げることを検討してください。.
- 電気層を排除する
マイクロビアのサイズは最小であり、ルーティングチャネルを最大化するのに非常に役立ちます. スルーホールビアの場所にマイクロビアを導入して電気層を排除する場合. プリント基板のコストを削減できます. したがって、スルーホールビアをマイクロビアに置き換えることにより、層が減少します. 回路基板の層が少ない場合, それはそれらがより安価であることを意味します.
マイクロビアPCB製造の課題
マイクロビアの製造プロセスに関連するさまざまな課題があります. これらの課題を誤って処理した場合, ICDや欠陥につながる可能性があります. ICDは相互接続欠陥の略です. これらの欠陥は、内側の銅層の近くで発生します. ICDは、開回路や信頼性の問題など、さまざまな問題を引き起こす可能性があります. さらに, 高温で断続的な問題に直面し、回路障害が発生する可能性があります.
ICDを検出するのは難しいプロセスです. テストプロセス中に正常に動作するため. 組み立て中または使用後に問題を検出できます. したがって、将来の問題を回避するために、ボードを慎重に製造することが非常に重要です。.
デブリベースのICD
これはICDの一般的なタイプの1つです. これは、デブリが相互接続穴の間に終わり、内層の銅に埋め込まれるために発生します. これは、穴あけプロセス中に最も頻繁に発生します. レーザーを使用してPCBを介してマイクロをドリルしますが. また、レーザーは他の穴あけプロセスほど多くの破片を穴に入れません. したがって, マイクロビアはICDの可能性が少ない. それでも, メーカーが注意することが重要です.
ボイドと信頼性
マイクロビアの銅めっきプロセス中に発生するその他の問題はディンプルです, 不完全な充填, とボイド. これらの欠陥または欠陥は、信頼性の問題につながる可能性があります. 不完全な銅の充填は、マイクロビアの応力レベルを増加させます. さらに, それは彼らの疲労寿命を縮めます.
マイクロビアに対するボイドの影響は、ボイドのさまざまな特性によって異なります。. 形など, ロケーション, とサイズ. 例えば, 小さくて球形のボイドは、マイクロビアの疲労寿命を延ばすことができます. さらに, 極端な排尿状況は彼らの寿命を縮めます.
銅結合障害ICD
銅結合障害は、ICDのもう1つの一般的なタイプです。. これは、組み立て中または使用中の高いストレスが原因で発生する可能性があります. さらに, 銅の結合が弱いためにも発生する可能性があります. 銅結合が失敗したとき, 相互接続の欠陥が発生する. この状況では, 銅線接続が物理的に切断されます. 銅の結合が弱い場合, 結合が破損する可能性が高い.
銅結合が失敗するのはなぜですか? さまざまな理由があります. 例えば, 多くのメーカーは、より厚いPCBと鉛フリーのはんだ付け温度を使用しています. さらに, 大きなサイズの穴とウェーブはんだ付けも銅結合の故障につながる可能性があります. 銅結合の故障は、標準ビアおよびマイクロビアPCB製造でも一般的な問題です。.
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