PCB 設計および製造時のパッド内のビアに関する FAQ

行進 11, 2024

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エレクトロニクス統合の発展に伴い, パッド内のビアは、いくつかの回路パスの限られたスペースを処理するために、徐々に頻繁に使用されるソリューションになりました。. このテキストでは、それが何であるか、そしてそれが設計と製造にどのように適用されるかを深く掘り下げます。.

ビアインパッドとは何ですか?

ボンディングパッドに開けられたスルーホールを指します。, 通常は上記のSMDタイプとBGAタイプです。 0603 サイズ. PCB全体を貫通し、異なる層の異なる回路を接続するために使用されます。. 共通して, 電気を通すことができる銅で常に包まれています.

Via-in-pad 配線の利点は何ですか?

ビアインパッドの最も重要な利点は、回路を小さな基板に収めることにより、低スペースコストでより多くの有用性を実現できることです。. ボール距離が短く、BGAの回路レイアウトを簡素化しました. さらに, プリント基板表面のレイアウトを減らすことで、電気容量とモジュール間の距離を短くすることができます。. これにより電気インダクタンスが大幅に低減されます. 最後, パッド内にビアを含むレイアウトにより、高周波部品のグランド接続が容易になります。.

制限事項は何ですか?

各コインには表と裏があります. パッド内のビアにより PCB 表面の突出が発生します, したがって、この問題を解決するには追加の労力とコストが必要です. そして, より多くの製造ステップが必要になる. 例えば, 私たちは穴を開けなければなりません, 全体を導電性材料でメッキしたもの, 穴をエポキシ樹脂で埋める, そして銅で覆います. このプロセスは新たな問題を引き起こす可能性もあります, 穴を塞ぎながら空気が膨張するなど, リリースエアによるはんだ接合部のボイド.

制限はあるものの, via-in-pad は、従来のビアに対して依然として進歩的な技術です。.

従来のビアとの比較. ビアインパッド PCB 設計

従来のビアとピンの間の回路パスは、PCB の表面にのみ表示されます。, 多くのスペースを占める. 対照的に, パッド内のビアにより、回路パスを構築するためのスペースがより多く残されます. 例えば, 多数のピンを備えた小型 BGA は、PCB 表面だけでなく、PCB のすべての層を貫通するビア内部のパッドにも接続できます。.

設計でビアインパッドを使用する場合?

非常に多くのピンを備えた小型 BGA に加えて, デザインで使用できる他の状況もあります. 例えば, QFN パッケージ下の GND パッドにはビアインパッドを使用することを強くお勧めします。, 大幅に冷却する必要がある. BGAの背面にフィルタコンデンサを付けたい場合, BGAピンのスルーホールを踏むのを避けるために、フィルターコンデンサの下で使用できます。.

PCB の設計と製造での使用方法

描くときは, 私たちが気づかなければならないことがあります. 最初, すべての小さな穴を PCB の同じ層に配置してみてください. 2番目, はんだマスクが PCB 表面側を覆っていることを確認してください. 第三, 生産を容易にするために、PCB 設計の優れた状態も考慮する必要があります。.

	最小	最大
ビア径	0.20んん	0.75んん
ボードの厚さ	0.40んん	0.35んん
厚さ:直径	/	8
距離を経由して	0.20んん	/
ビア径の範囲値	0んん	0.3んん
ビアとコンポーネントの穴の間の距離	0.25んん	/

(パッド内のビアを使用するための推奨 PCB ステータス)

ほとんどの PCB 設計者にとって、これは難しい作業ではありません, しかし、図面が製造ラインに送られると事態は複雑になります. ビアオンパッドの製造手法は全部で3つあります.

パッド内の共通ビア: ボンディングパッドにドリルで穴を開けます. PCB製造中に特定の操作はありません. 穴が大きすぎると錫漏れが発生するので注意してください, はんだ付けボイドの原因となる可能性があるため、.
ビアインパッドを充填エポキシ樹脂: 製造ラインではさらに複雑になります. 最初, 穴をエポキシ樹脂で埋める. その後, メッキ銅でビアを覆う. PCB 表面は非常に平らに見えます. その間, 錫漏れや半田付けボイドのリスクはありません.
銅で満たされたパッド内のビア: このビアは急速な熱伝導に特化しています.