PCB뉴스 - 유형을 통해 일반적인 PCB

PCB 비아는 다층 PCB의 레이어, 트레이스, 패드 등 사이에 전기적 연결을 설정하는 데 사용됩니다. 다층 기판을 연결하기 위해 비아를 사용하면 PCB의 크기를 줄일 수 있고 레이어를 적층할 수 있습니다. 비아는 PCB의 각 레이어에 구리 패드를 배치하고 구멍을 뚫는 방식으로 구성됩니다.

홀 구성을 통해 PCB

배럴 - 관통 구멍을 채우는 데 사용되는 전도성 튜브입니다.

패드 - 배럴의 모든 끝을 트레이스에 연결합니다.

안티패드(Antipad) - 연결되지 않은 레이어를 배럴에서 분리하는 여유 구멍입니다.

유형을 통한 PCB

여기서는 주로 스루홀, 블라인드 홀, 매립 홀, 마이크로 비아 및 패드의 스루홀 등 5가지 유형의 PCB 비아를 소개합니다.

1. 관통 구멍

스루홀은 PCB의 가장 일반적인 스루홀 유형입니다. PCB에 구멍을 뚫고 구리와 같은 전도성 물질로 채워서 생성됩니다. 비아는 종종 구성 요소를 PCB의 다른 레이어에 연결하고 구조적 지원을 제공하는 데 사용됩니다. 비아는 PCB의 상단 레이어에서 하단 레이어까지 드릴링됩니다. 노출된 PCB가 태양을 향하게 하면 구멍을 통해 햇빛이 통과할 수 있습니다.

비아(Via)는 PCB 전체를 관통하는 구멍으로, 맨 위 레이어부터 맨 아래 레이어까지 연결됩니다. 이러한 유형의 구멍은 구성 요소의 핀을 PCB의 다른 면에 연결하거나 다층 기판의 서로 다른 레이어 간 전도를 가능하게 하는 데 자주 사용됩니다.

스루홀의 장점은 성숙한 기술과 저렴한 비용이므로 전통적인 PCB 설계에 널리 사용됩니다.

스루홀은 일반적으로 드릴링 머신을 사용하여 PCB에 직접 드릴링됩니다. 홀 직경은 상대적으로 크며 홀 내벽에 전도성 금속 도금층을 형성하여 서로 다른 층 사이의 전기적 연결을 달성할 수 있습니다.

스루홀은 납땜을 위해 핀을 통해 PCB에 삽입해야 하는 저항기, 커패시터, 인덕터 및 기타 구성 요소와 같은 플러그인 구성 요소를 설치하는 데 주로 사용됩니다.

또한 다층 PCB에서는 서로 다른 신호 레이어 간의 연결을 구현하기 위해 스루홀을 사용하는 경우가 많습니다.

관통 구멍을 설계할 때 구멍 크기, 구멍 위치 및 레이아웃, 구멍 금속화 등의 요소를 고려해야 합니다. 조리개가 너무 작으면 용접 불량이 발생할 수 있고, 조리개가 너무 크면 PCB의 기계적 강도와 전기적 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.

2. 막힌 구멍

블라인드 비아는 스루홀과 유사하지만 PCB를 부분적으로만 통과하므로 PCB를 통과하지 않고 외부 구리층을 내부에 연결합니다. 블라인드 비아는 공간이 제한된 다층 PCB에 이상적입니다.

블라인드 홀은 PCB 전체를 관통하지 않고 PCB의 표면층과 내부의 특정 층만 연결하는 홀이다. 블라인드 비아를 구현하려면 보다 정밀한 제조 공정이 필요하므로 고밀도, 고성능 PCB 설계에서 더 일반적입니다.

막힌 구멍은 일반적으로 레이저 드릴링이나 기계적 드릴링에 이어 적층으로 만들어집니다. 레이저 드릴링은 더 작은 구멍 직경과 더 높은 정확도를 얻을 수 있지만 상대적으로 비용이 많이 듭니다. 기계적 드릴링은 덜 비싸지만 구멍 직경과 위치 정확도가 약간 떨어질 수 있습니다.

블라인드 홀은 주로 고밀도 PCB, 특히 임피던스 및 신호 무결성의 엄격한 제어가 필요한 고속 신호 전송 라인에서 층간 연결을 구현하는 데 사용됩니다. 블라인드 홀을 사용하면 신호 누화 및 손실이 줄어들고 신호 품질이 향상됩니다.

막힌 구멍을 설계할 때 구멍 깊이와 구멍 직경 제어에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 또한, 블라인드 비아는 특정 내부 층에만 연결되기 때문에 홀 벽과 내부 전도성 층 사이의 양호한 접촉을 보장하기 위해서는 압력, 시간, 적층 온도 등의 매개변수를 정확하게 계산해야 합니다.

3. 매립형 비아

매립형 비아는 PCB의 각 레이어 내부에 완전히 숨겨져 있으며 PCB의 두 개 이상의 내부 구리 레이어를 연결합니다. 상대적으로 공간 제약이 큰 고밀도 PCB에 이상적입니다.

매립 비아는 PCB 내부의 두 레이어를 연결하고 PCB 표면을 관통하지 않는 구멍입니다. 매립형 비아는 고밀도, 고성능 PCB 설계를 달성하기 위한 핵심 기술 중 하나이지만 제조 비용이 상대적으로 높습니다.

매립형 비아의 제조 공정은 블라인드 비아와 유사하지만 더 복잡합니다. 이를 위해서는 일반적으로 드릴링, 적층, 내부 금속화가 필요합니다. 매립형 비아는 PCB 표면에 침투하지 않기 때문에 제조 과정에서 더 높은 정밀도와 품질 관리가 필요합니다.

매립형 비아는 특히 고밀도 배선 및 고주파 신호 전송이 필요한 상황에서 다층 PCB 내부의 복잡한 연결을 구현하는 데 주로 사용됩니다. 매립형 비아를 사용하면 PCB의 크기와 무게를 효과적으로 줄일 수 있으며 회로 기판의 전반적인 성능을 향상시킬 수 있습니다.

매립 비아를 설계할 때는 개구, 구멍 위치, 깊이 등의 요소를 고려하는 것 외에도 내부 전도성 층의 레이아웃과 배선에 특별한 주의를 기울여야 합니다. 또한, 매립비아는 제조단가가 높기 때문에 설계단계에서 경제성과 타당성을 충분히 고려해야 한다.

4. 미세기공

마이크로비아는 공간이 제한된 고밀도 PCB에 사용되는 매우 작은 비아입니다. PCB의 내부 레이어를 연결하는 데 사용되며 일반적으로 최대 직경은 0.15mm, 최대 종횡비는 1:1, 최대 깊이는 0.25mm입니다.

마이크로비아는 고속 신호에 이상적이며 일반적으로 휴대폰 및 기타 소형 전자 장치에 사용됩니다.

5. 패드의 관통 구멍

Via-in-pad 방식은 높은 신호 속도와 PCB 부품의 두께 및 밀도로 인해 개발되었습니다. 표준을 통한 구조와 VIPPO는 신호 라우팅 기능과 무결성을 보장할 수 있습니다.

요약하자면, PCB 비아는 표준 2레이어 PCB의 한 레이어를 다른 레이어에 연결하는 데 사용되는 구리 도금 구멍입니다. 이는 먼저 구멍을 뚫은 다음 전기분해를 사용하여 구멍을 도금함으로써 수행됩니다.