PCB뉴스 - PCB via 란 무엇입니까?

PCB via 은 서로 다른 레이어 간의 전기적 연결을 가능하게 하는 PCB의 작은 구멍을 나타냅니다. 이러한 비아는 설계 및 기능 요구 사항에 따라 관통 구멍, 블라인드 비아 또는 매립 비아일 수 있습니다. 

설계자는 PCB에 비아를 배열함으로써 다층 기판에서 신호 경로를 효율적으로 구현하고 회로 성능을 최적화하며 간섭을 줄일 수 있습니다.

비아는 일반적으로 기능에 따라 블라인드 비아, 매립 비아, 관통 구멍의 세 가지 유형으로 구분됩니다.

비아란 무엇입니까?

유형을 통해

막힌 구멍: (외부 레이어에서 내부 레이어까지)

블라인드 비아는 외부 레이어(상단 또는 하단 레이어)의 한쪽 면에서 확장되어 하나 이상의 내부 레이어에 연결되지만 전체 보드를 통과하지는 않습니다. 따라서 블라인드 비아는 보드의 한쪽 면에만 노출됩니다. PCB 설계에서 블라인드 비아는 추가 공간을 확보하는 데 도움이 되며 BGA 조립 및 HDI PCB에 자주 사용됩니다.

매장됨: (내부 층에서 내부 층까지)

매립된 비아는 두 개 이상의 내부 레이어를 연결하며 외부 레이어에서는 보이지 않습니다. 주로 내부 레이어 신호를 연결하는 데 사용되므로 신호 간섭 가능성을 줄일 수 있으므로 HDI PCB에 적합합니다.

비아: (외부 레이어에서 외부 레이어로)

스루홀은 PCB 제조에서 가장 일반적인 유형의 스루홀로, 내부 레이어와 외부 레이어를 연결하고 보드 전체를 통과하며 일반적으로 보드의 내부 연결 또는 부품 장착 구멍으로 사용됩니다.

PCB via 설계 고려 사항

효율적인 PCB 비아를 설계하려면 최적의 전기 및 열 성능을 보장하기 위해 여러 측면에 주의를 기울여야 합니다. PCB 설계 시 고려해야 할 몇 가지 주요 사항은 다음과 같습니다.

1. 관통 구멍의 크기 및 모양

비아의 직경과 모양은 전기적 성능과 제조 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 제조업체마다 표준 크기가 다르므로 설계자는 PCB 제조업체와 협력하여 특정 설계 요구 사항을 충족할 수 있는 적절한 크기와 유형의 비아를 선택해야 합니다.

2. 레이아웃을 통해

관통 구멍의 레이아웃은 신호 간섭 및 전기 노이즈를 방지하기 위해 주요 구성 요소 및 와이어와의 교차를 피해야 합니다. 설계 과정에서는 열 전도 및 소산을 최적화하기 위해 열 관리에서 적절한 비아 레이아웃을 고려하도록 해야 합니다.

3. 관통홀의 전기적 특성

특히 고주파 신호 전송을 위한 회로 설계에서는 스루홀의 임피던스 특성도 고려해야 합니다. 설계자는 다양한 온라인 도구를 사용하여 다양한 상황에 대한 임피던스를 계산하여 회로 요구 사항이 일치하는지 확인할 수 있습니다.

4. 표면 처리

PCB 제조 공정에서 관통 구멍의 표면 처리는 중요한 단계입니다. 표면 처리는 비아의 전도성과 신뢰성을 결정하며, 종종 전기 연결 성능을 향상시키기 위해 구리 도금이나 기타 전도성 재료를 사용합니다.

PCB 제조 공정을 통해

PCB 비아의 제조 공정에는 일반적으로 다음 단계가 포함됩니다.

1. 드릴링

기계적 또는 레이저 방법을 통해 PCB에 구멍을 정확하게 뚫습니다. 이는 관통 구멍을 만드는 첫 번째 단계이며 드릴링의 정확성은 후속 가공 단계의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.

2. 화학적 처리

구멍을 화학적 에칭액으로 채워 에폭시 내부 층을 제거하고 내부 구리 패드를 노출시킵니다.

3. 전기도금

마지막 단계는 전기 연결의 신뢰성을 보장하기 위해 전기 도금을 통해 홀 내부에 구리 층을 적용하는 것입니다.

4. 표면 구리 코팅

전기도금이 완료된 후에는 표면을 구리로 코팅하여 더 강한 연결을 제공하고 전도성을 강화해야 합니다.

PCB에서 비아의 기능은 무엇입니까?

인쇄 회로 기판(PCB)에서 비아의 목적은 기판의 서로 다른 레이어 사이에 전기적 연결을 설정하는 것입니다. PCB에는 복잡한 트레이스 및 구성 요소 네트워크를 수용하기 위해 여러 레이어가 있는 경우가 많습니다. 회로 기판 비아는 이러한 층 사이에 전기 신호와 전력이 흐르는 채널을 제공하여 회로의 다양한 구성 요소와 부품을 효율적으로 상호 연결할 수 있습니다.

다음은 PCB의 비아의 주요 기능입니다.

층간 연결: 비아를 사용하면 신호와 전력이 PCB의 여러 층을 통과하여 한 층의 트레이스와 구성 요소를 다른 층의 트레이스와 구성 요소에 연결할 수 있습니다. 이는 공간이 제한되어 있고 표면층의 라우팅 트레이스로는 충분하지 않은 다층 PCB에서 특히 중요합니다.

구성요소 연결: 비아는 PCB의 서로 다른 레이어에 있는 구성요소를 연결할 수 있습니다. 이는 구성 요소를 서로 밀접하게 포장해야 하는 작고 조밀한 회로를 설계하는 데 중요합니다.

신호 라우팅 효율성: 비아는 신호를 보다 효율적으로 라우팅하는 데 도움이 됩니다. PCB 비아가 없으면 트레이스를 표면 주위로 라우팅해야 하므로 더 많은 공간을 차지하고 잠재적으로 신호 간섭을 일으킬 수 있습니다. 비아를 사용하면 설계자는 보다 직접적이고 공간 절약적인 방식으로 PCB를 통해 신호를 라우팅할 수 있습니다.

전력 분배: 비아는 PCB 내부의 전력 분배에서 중요한 역할을 합니다. 이를 통해 다양한 레이어에서 전력 평면을 상호 연결할 수 있어 모든 구성 요소에 필요한 전력이 공급됩니다.

신호 왜곡 감소: 고주파수 및 고속 애플리케이션에서 회로 기판 비아는 신호 무결성에 영향을 미칠 수 있습니다. 적절하게 설계되고 배치된 비아는 신호 왜곡, 반사 및 임피던스 불일치를 줄여 전반적인 PCB 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

공간 최적화: 비아는 다층 설계와 효율적인 라우팅을 가능하게 하여 PCB의 공간을 최적화하는 데 도움이 됩니다. 이는 장치가 점점 더 작아지고 콤팩트해지는 현대 전자 제품에 특히 중요합니다.

HDI(고밀도 상호 연결): HDI(고밀도 상호 연결) 기술을 사용하는 것과 같은 고급 PCB 설계에서는 마이크로비아를 사용하여 더 미세한 피치 설계를 가능하게 하여 전자 장치를 더욱 소형화할 수 있습니다.

비아는 PCB 설계의 필수 요소로, 서로 다른 레이어 간의 전기적 연결을 위한 도관 역할을 하여 전자 회로의 전반적인 효율성, 신뢰성 및 소형화를 향상시키는 데 도움이 됩니다. 다양한 응용 분야에서 최적의 성능을 보장하려면 비아의 적절한 설계와 배치가 중요합니다.

PCB비아는 다양한 유형의 전자 장비에 널리 사용됩니다. 다음은 몇 가지 구체적인 적용 예입니다.

가전제품

스마트폰, 태블릿 등 가전제품 설계에서 블라인드 비아와 마이크로 비아를 사용하면 부품의 크기를 줄이고 밀도를 높이는 데 도움이 될 수 있습니다.

통신 장비

라우터, 스위치 등 다양한 통신 장비에서 매립형 비아 및 비아인패드 기술을 사용하면 신호 경로를 최적화하고 신호 무결성을 향상시킬 수 있습니다.

자동차 전자

자동차 전자 시스템에서 여러 전자 부품 간의 효율적인 상호 연결은 안전성과 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있으며, 다중 비아 설계는 복잡한 회로의 요구 사항에 적응하는 데 사용됩니다.

비아 PCB via의 설계 및 레이아웃은 PCB 레이아웃에서 중요한 고려 사항이며 신호 무결성, 제조 가능성 및 전반적인 성능에 영향을 미칩니다. 비아는 설계자가 최신 전자 장치를 구동하기 위해 복잡한 다층 회로를 만들 수 있도록 하는 핵심 요소입니다.