VIA(ビア・バイア)とは?

プリント基板のビア・ホールとは、アルコール飲料のBeerを飲ませる場所の事ではなく、VIA・バイアとも呼ばれる「経由する・通る」という意味の導通させるための穴の事を言います。

基板には片面基板から両面、多層基板など多くの種類があります。

フレキやリジッド、そしてビルドアップ構造など、工法や素材に多くの種類が存在します。

今回は広く一般的に使われている8層以下の多層基板のビアの種類について紹介していきます。

 

ビアは大きく分けてスルーホール・ビアとIVH に分類できます(図1)。

 

スルーホール・ビアは2層・4層基板でも一般的に使っている全層を貫通した接続用のビアで、ドリル加工後し、スルーホールめっきすることで形成されます。

それに対しIVH(インタースティシャル・ビア・ホール) は非貫通のビアで、4 層板以上で使われます。

IVH はさらに、表面層から内層を接続するブラインド・ビアと、表層以外の内層間を接続するベリード・ビアに分類されます(図2)。

穴あけ加工はドリルではなくレーザで行われるため、200 μm 以下の穴径が一般的です。

また、ビアの種類によって加工方法が変わってきます。

各層間のIVHの積層構造には、層間の穴位置が同じでもよいスタックト・ビアと、穴位置をずらす必要のあるスタッカード・ビアがあります(図3)。その2種類は基板工場の設備や工法により異なるので、IVH を使う場合にはスタックト・ビアが使えるかスタッカード・ビアに制限されるかを、基板製造業者に確認する必要が有ります。

他にパッド・オン・ビアが有ります。

通常なら表層にあるビアの穴は開口したままです。

そのため部品のパッド上にビアを配置すると、この開口部にはんだが流れ込み接続不良を起こす危険性があります。

樹脂やめっきでこの穴を埋めてあれば,部品パッドとビアのランドを共通化できます。これをパッド・オン・ビアと呼んでいます(図4)。

 

この手法を使うと、BGA パッケージのパッドを,そのままビアを介して内層へ接続できるので,配線のスペース効率が上昇します。

また、BGA を多用した基板で動作周波数も高い場合には、ぜひとも検討したい工法です。

※製造の難易度が上がり製造工程が増えるため基板コストは上昇します。

複雑な加工になるほど、コストや設備が必要になり、対応できる製造業者も限られてきます。

 


この他にも様々なビア・ホールが研究開発され、複雑化・多様化に対応してきております。

アロー産業でも、これらの技術に対応すべく、お客様とともに半歩進んだ技術を創出していきたいと思います。

 

P.S. この夏はコロナの影響もあり、大好きなビア・ホールに足を運ぶことが出来ませんでした。