2025-07-03
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今日の急速なエレクトロニクス業界では、小型化と高性能化が不可分な関係にあります。デバイスが小型化するにつれて、電子製品の心臓部であるプリント基板(PCB)も進化しなければなりません。この進化の中で最も魅力的な革新の一つが、ブラインドビアとベリードビアの使用です。これらはPCB設計における「地下トンネル」であり、従来の貫通ビアでは実現できない高密度相互接続を可能にします。
ブラインドビアとベリードビアとは?
多層PCB設計では、ビアは層間を接続するために層を貫通する小さな穴です。ビアには主に3つのタイプがあります。
ビアの種類 | 接続する層 | 可視性 | コストへの影響 |
スルーホール | トップからボトム | 両端から見える | 中~高 |
ベリードビア | 外層から内層 | 片端から見える | 高 |
スペース効率 | 内層から内層 | 見えない | HDI設計に最適 |
ブラインドビアは、PCBを完全に貫通することなく、外層を1つ以上の内層に接続します。まるで地下鉄の入り口が地下システムにつながっているようなもので、底を突き抜けることはありません。
一方、ベリードビアは、内層間のみを接続し、表面からは完全に隠されています。まるで決して日の目を見ない地下鉄の深い地下トンネルのようで、交通(信号)を効率的に動かし続けるために不可欠です。高密度相互接続:地下都市
混雑した道路がある都市を想像してみてください。解決策は、地下の道路、ユーティリティ、鉄道のネットワークを構築することです。これは、PCB設計におけるブラインドビアとベリードビアのまさにその役割です。
これらの特殊なビアは、高密度相互接続(HDI)PCBの主要コンポーネントです。相互接続を基板内部に移動させ、表面から離すことで、エンジニアは以下を実現できます。
基板サイズの縮小
機能を維持または向上させながら 信号経路の短縮
、パフォーマンスを向上させ、遅延を削減信号を効率的に層状化し、
干渉とクロストークを削減より多くのコンポーネントを配置
表面上でより近くにこれにより、ブラインドビアとベリードビアは、スマートフォン、医療機器、軍事機器、その他のコンパクトで高性能な電子機器に最適です。
ブラインドビアとベリードビア vs. スルーホールビア
これらのビアタイプの違いを詳しく見てみましょう。
特徴
スルーホールビア | ブラインドビア | ベリードビア | スペース効率 |
低 | 中~高 | 高 | HDI設計に最適 |
低 | 中~高 | HDI設計に最適 | 信号の完全性 |
中 | 高 | HDI設計に最適 | HDI設計に最適 |
低 | 中~高 | 高 | HDI設計に最適 |
いいえ | はい | スルーホールビアはよりシンプルで安価ですが、PCB全体の厚さ全体に貴重なスペースを占有します。ブラインドビアとベリードビアは、コストは高いものの、よりコンパクトで複雑なルーティングを可能にします。 | スルーホールビアはよりシンプルで安価ですが、PCB全体の厚さ全体に貴重なスペースを占有します。ブラインドビアとベリードビアは、コストは高いものの、よりコンパクトで複雑なルーティングを可能にします。 |
製造プロセス:表面下の精度
ブラインドビアとベリードビアの作成には、シーケンシャルラミネーション、レーザー穴あけ、深さ制御穴あけなどの高度な製造技術が用いられます。これらの方法により、エンジニアは特定の層間を選択的に穴あけできます。これは、極度の精度とクリーンな層の積み重ねを必要とするプロセスです。
一般的なブラインドビアの形成方法は次のとおりです。
1.ラミネーション:層を部分的にラミネートします。
2.穴あけ:レーザーまたはマイクロドリルを使用して、目的の層間にビアを作成します。
3.メッキ:導電性を確保するために、ビアを電気メッキします。
4.最終ラミネーション:上部または下部にさらに層を追加します。
ベリードビアは、完全なラミネーションが完了する前に内層間に作成されるため、検査と再加工がより複雑でコストがかかります。
「地下」の可視化
多層PCBの層を剥がすことができれば、3Dアニメーションは隠れたハイウェイシステムを明らかにするでしょう。ビアは、建物のフロア間のエレベーターやエスカレーターのように機能します。
1.スルーホールビアは、高層ビル全体を貫通するエレベーターシャフトのようなものです。
2.ブラインドビアは、途中で止まるエスカレーターのようなものです。
3.ベリードビアは、特定のフロア間の内部階段のようなものです。
これらの内部通路は、交通を最適化し、混雑を軽減し、エンジニアが各フロアにさらに多くの「オフィス」(コンポーネント)を配置できるようにします。
ブラインドビアまたはベリードビアを使用すべき場合
設計者は、以下の場合にブラインドビアとベリードビアを検討する必要があります。
1.スペースが限られている場合(ウェアラブル、航空宇宙システムなど)
2.信号速度と完全性が重要である場合
3.同じPCBフットプリントでより多くのルーティング層が必要な場合
4.基板の重量と厚さを最小限に抑える必要がある場合
ただし、コストと複雑さが高いため、基本的な家電製品よりも高度なアプリケーションに最適です。
最終的な考察:表面下でのよりスマートな構築
ブラインドビアとベリードビアは、単なる巧妙な設計トリックではありません。これらは、現代のエレクトロニクスの世界では不可欠なものです。デバイスがよりコンパクトで強力になるにつれて、これらの微細なトンネルは、パフォーマンスを高く保ち、フットプリントを小さくするのに役立ちます。
これらの高度なビアタイプを理解し、活用することで、PCB設計者は、技術の絶え間ない需要に応える、よりスマートで、より高速で、より効率的な基板を作成できます。
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