PCBパッド内のビア|PCBPit

パッドにおけるビアとは?

ヴィア・イン・パッド

小型化、複雑化、多機能化が進む電子機器の進化に伴い、プリント基板には配線密度の向上が求められています。このニーズに対応するため、ビアインパッド設計が頻繁に利用されています。

このアプローチでは、プリント基板表面の部品実装用パッドの真下にビアを配置し、パッドから内部回路層への直接リンクを提供することで、パッドの周囲をトレースする従来のアプローチを回避している。

ビアインパッド充填のプロセス

ビアインパッドのテクニック ビア は通常、非導電性のエポキシ樹脂を注入し、封止した後、メッキ材で覆っている。この方法は、はんだがビア内に流出することによる短絡やはんだ接合不良を防ぐのに有効です。完全なビア封止は、ボイド形成の可能性を最小限に抑え、均一なめっきを促進するため、非常に重要です。この特別な手順は、組み立て工程でビアを絶縁し、はんだの浸透を妨げるためにソルダーレジストを塗布する「ビア・テンティング」とは異なります。

ビア・イン・パッド設計のガイドライン

ビアインパッド設計をPCBに組み込む際には、重要な考慮事項があります。これらの考慮事項には、抵抗の増加や不要なキャパシタンスを避けるために最適なビア寸法を選択すること、信号干渉や反射を軽減するためにビアを戦略的に配置すること、ビアの電気的および熱放散能力を維持するために環状リングのサイズを正しく設定すること、はんだボイドやはんだボールの形成などの問題の原因となるはんだがビアに入り込まないようにはんだマスクを適切に加工することなどが含まれます。

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PCBレイアウトにビアインパッドを適用する

ビアインパッドの配置は、すべての PCB レイアウトで常に正しい選択でしょうか?ビア・イン・パッドを設計に取り入れるかどうか検討する際には、次のようなシナリオを考えてみてください:

密度の向上

ビア・イン・パッド設計は、PCB上の限られたスペースに部品やトレースを最大限に配置し、基板表面のビア数を減らすことを目的とする場合に有利です。

より優れた熱管理

ビア・イン・パッド設計は、銅プレーンへの直接的な熱伝導経路を形成することで、パワー・デバイスのような高温を発生する部品からの放熱に長けている。

電気的性能の向上

回路性能を電気的に向上させることを目的とする場合、ビアインパッドは部品とPCB内部層との間に低インピーダンスの経路を提供する。

高頻度の使用

高周波動作では、ビアインパッドは接続インピーダンスを管理し、シグナルインテグリティを強化する上で有益である。

ビア・イン・パッド設計は、その利点にもかかわらず、製造の複雑化、コストの上昇、部品への熱ひずみのリスクといった課題をもたらす可能性があります。ビア・イン・パッド設計が適切かどうかは、特定の設計に固有の仕様と限界に左右されます。

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