高度なエレクトロニクス用の複雑なプリント基板を設計する際の一般的な質問は、層間の接続の配線にスタック ビアを使用するか、スタッガード ビアを使用するかということです。. ビアは多層回路基板の内層を通る導電経路として機能します。. ビアを垂直方向に積み重ねる場合と、ビアを水平方向にオフセットさせる場合の主な違いを理解することで、特定のアプリケーションと基板の複雑さに応じて適切なアプローチを選択できるようになります。. このブログでは、これら 2 つのタイプのビアを紹介し、さまざまな側面から比較して、PCB 設計時に 2 つのビアの間で情報に基づいた選択ができるように支援します。.
スタックビア PCB内
PCB スタックビアは、 PCB 経由 プリント回路基板で、隣接しない層間の電気接続を行うために使用されます。, 1 つのコンパクトな構造で最適化された垂直ルーティング ソリューションを提供します. 2 つ以上の隣接する PCB 層に単一の穴を開け、穴の壁をメッキしてビアを電気的に接続することによって構築されます。, スタックビアにより、中間の層を横切って水平に配線する必要がなく、離れた層間のショートカットが可能になります. 複数の基板層間のトレース配線パスを合理化する機能を備えています, スタックビアは、代替接続方法と比較して回路の混雑と乱雑さを軽減します。. 凝縮されたフットプリントとマルチレイヤーのリーチを提供, スタックドビアは複雑な用途に不可欠なものとなっています, 多くの層間で信号をシームレスに駆動する必要がある高密度 PCB. 効率的な設計と接続性の統合, PCB スタックビアは多用途を実現します, 省スペースのレイヤー間の移行.
千鳥状ビア PCB内
スタッガードビアは、以下で使用されるビアの一種です。 高密度相互接続 (HDI) プリント回路基板 ビアを直接並べることなく層間接続を行うため. 隣接する層のビアの位置をオフセットし、斜めに穴を開けることによって構築されます。, 千鳥配置ビアにより、隣接してスタックされたビアが物理的に接触するのを防ぎます。. この角ばった, 間接的な位置合わせにより、通常はスタックされたメッキスルービアの周囲に銅を充填する必要がなくなります。, 製造の合理化. 内層と外層の間のブラインド接続と埋め込み接続として機能します。, 千鳥配置ビアにより、垂直方向に隣接するビア配置では不可能な、より短く効率的な配線経路が可能になります。. 最小分離クリアランスを満たすためにビア間の適切な千鳥間隔を決定する際には、設計中に細心の注意が必要です。. ビアを物理的に分離するには、より複雑なレイアウトと穴あけ操作が必要になります。, 千鳥配置ビアにより、余分な金属充填要件が排除され、独自の配線機能が提供されます。. 最終的に, 互い違いに配置されたビアの相互接続機能により、より高密度なビアが実現されます。, より高性能なプリント基板.
スタックビアとスタッガードビアの違いは何ですか?
- スペース効率
スタックビア: すべての層にわたってビアを垂直列に並べることにより、, スタックビアは層全体で完全に重なるため、必要な設置面積が最小限で済みます。. スペースが限られている場合に最適です。. 垂直方向の凝縮により、接続をより近づけることも可能になります.
千鳥状ビア: 千鳥状ビアは交互の層で意図的に位置をずらすため, 間隔を維持するには、各層の各ビアの周囲に追加のクリアランスを設計する必要があります。. これにより、スタックビアと比較してより多くの総基板面積が消費されます。. ただし、シフトにより垂直方向のアライメントが排除され、クロストークが発生しやすくなります。.
- クロストークの問題
スタックビア: 垂直にスタックされたビア付き, その軸に沿って電気的クロストークが高速信号に干渉するリスクが増加します。. ビアが直接並んでいると、ノイズが層を越えて伝播しやすくなります. スペースを追加するとクロストークを制御できます.
千鳥状ビア: 層間のビアをオフセットすることにより, 千鳥配置ビアは連続的な垂直方向の位置合わせを回避し、垂直方向の配置を排除することでクロストークの問題の可能性を大幅に低減します。 結合経路. ノイズは層間で分離されます.
- 要件を満たす
スタックビア: スタックビアではすべての層を通る電気的接続が重要であるため, 通常、層間に導電性の穴を埋める必要があります。, 通常は電気めっき銅を使用. これにより堅牢性が確保されます, ビアホールの壁に不均一性がある場合でも、垂直ビアカラムの深さ全体に沿った信頼性の高い電気的接触.
千鳥状ビア: 千鳥配置ビアの場合, 層間の導電性ホール充填は通常、最外層の PCB 層に接続するビアにのみ必要です。. 層間の位置ずれを考慮して隣接するビア間に十分なオーバーラップが設計されている限り、中間接続は空気で満たされたままにすることができます。.
- 経由手配
スタックビア: スタックビアは、直接重なり合い、プリント基板の複数の層を介して相互接続されるビアです。. それらは異なる層を通過する垂直の柱を形成します, 基本的に、異なる基板層上の同じ X-Y 軸座標位置に沿って、一方のビアをもう一方のビアの上に重ねて配置します。. これにより、消費される総基板面積が最小限に抑えられます。.
千鳥状ビア: 千鳥配置ビアは、連続する PCB 層上のビア配置の意図的なオフセットを表します。. 縦に積み上げるのではなく、, 千鳥配置ビアは、ドリル穴が直接並ぶのを防ぐために、交互の層でビアの位置をわずかにシフトします。. 基板レイアウトに意図的なオフセットが設計されています.
- 経済的影響
スタックビア: スタックビアに関する厳しい精度要求は、製造上の欠陥が発生すると、不合格率の上昇に直接つながります。. 歩留まりの低さによるスクラップの損失により、再加工コストが著しく増加する.
千鳥状ビア: 製造プロセスにより、より緩やかな千鳥状のビア公差に容易に対応できるようになり、スクラップの損失も少なくなり、製造歩留まりが向上してコストが削減されます。. これにより、より大規模なボリュームへの拡張が経済的に行われます.
結びの言葉
要約すれば, スタックドビアとスタッガードビアはどちらも、特定のニーズに応える独自の強みを備えています。 多層PCB 設計. スタックビアは層間のパスを効率的に整列させることでスペースを最大化します. その間, 千鳥配置ビアにより電気的絶縁が強化され、製造が簡素化されます. 基板設計時, 電気エンジニアはサイズの制約を検討します, 製造方法, タイムライン, 配置戦略を介して理想的なパフォーマンスを決定する必要がある. 1 つのアプローチに固執するのではなく、必要に応じてスタック ビアとスタッガード ビアを組み合わせて活用することにより、, エンジニアはレイアウトの最適化を強化し、革新的かつ信頼性の高い PCB ソリューションの生産歩留まりを確保できます。. トレードオフを評価すると、回路要件に基づいて垂直接続ビアと水平オフセットビアの両方の相補的な利点を活用できるようになります。.
