PCB技術 - PCB基板設計を強化する方法

ビアがなければ, PCB基板は動作しません. ビアはPCB層間の信号を伝送する導管である. PCB製造中,PCBメーカー 基板上に銅の層を加える. 銅のこの層は、トレースを導電性にするだけでなく, しかし、基板にドリル加工された穴を通して各PCB層を接続する. Then, メーカーは、ビアをそのまま残すことができ、銅メッキを使用して信号をそれ自身で送信することができる. しかし, 容量を増やすために, ビアを別の導電性材料で充填することも可能である.

銅を塗る, メーカーは、ビアとエポキシと銅を塗ります. 追加材料は回路基板生産のコストを増加させる, しかし、銅を充填したビアは、PCBを特定の用途により適したものにする. 銅充填ビアはまた、他の導電性フィラーが提供できない機能を有する. 以下では、銅充填ビアの主な用途を紹介し、どのように強化することができますPCB設計.

貫通孔充填工程

ビアを銅で充填する場合、製造者は、厚肉の外層を形成することなく、ビア内に均一な銅層を形成するよう注意しなければならない。使用されている技術が正しくない場合は、あまりにも多くの銅が生成され、それによって、PCBの重量を増加させるか、または過剰な銅を添加し、結果として、規格、欠陥または増加したコストに不適合となる。貫通孔がこれまでより小さくなるにつれて、これらの要件を観察することは厳しい設計仕様を満たすために重要である。

古典的な銅ビア充填方法は、純粋な銅で穴を満たすことを含みます。しかし、この方法はしばしば、ボイドを生成し、汚染物質が銅に捕捉される。将来の製造工程で加熱されると、この空隙はガスを放出し、PCBの銅層間の接続を遮断するホールを形成する。この問題を防止するための現在の戦略は、充填ビア内に溝を残し、ビア内の「X」パターン接続を形成することを含む。

銅充填ビアの利点

銅を充填したビアを有するPCBは、銅めっきビアだけを有する回路基板と比較して以下の利点を有する

熱伝導率：ビアを銅で充填することにより、その熱伝導率を向上させることができる。

高温の用途では、回路基板から熱を逃がして寿命を延ばし、欠陥を防止することができる。

銅の高い熱伝導率はこの熱を引きつけて、それをPCBの臨界領域から遠ざけます。

導電性：銅充填ビアは、回路基板の一方の側から他方へ伝導される強い電流を必要とする用途に適している。

銅の導電率は、PCBを過負荷することなく、深い電流を通過させることができる。

この能力のため、設計者はしばしばPCBに銅充填ビアを必要とします。そして、それはより高い電圧に耐えることができます。

充填ビア及び電気めっきビアの用途

銅充填ビアを有するpcbsは，容量を増加させるが，めっきビアを有するpcbsよりも生産するために高価である。また、銅充填ビアに関する信頼性を向上させる必要がある場合もある。しかし、いくつかの応用は銅トレースの隣に銅メッキビアを適用することもできる。

PCBのバイアを決めるときは、アプリケーションに含まれる熱と電圧の強度を考慮する必要があります。低応力用途では、めっきされたビアを有する修飾されたPCBは完璧に動作することができる。同時に、銅充填ビアを有するPCBsは、高出力、無線周波数、マイクロ波及びLED用途に必要な条件に耐えることができる。PCBのこれらのタイプを実行している高出力集積回路は、電流に耐えるためにめっきされたビアの代わりに銅充填ビアを使用する必要がある。

銅、銀伝導性エポキシ樹脂及び金充填ビア

PCBビアを銅で満たすことに加えて, PCB基板工場また、銀伝導性エポキシ. しかし, 銀伝導性エポキシが良い選択であるように思えますが, それはより高価であり、銅ほど効率的ではない. 加えて, また、金メッキのビアを使用することを選択することができます, しかし金に比べて, 銅には以下の利点がある。

高い導電率より費用対効果の高い価格

長寿命より信頼できる

高出力アプリケーションのためのより良い能力より安い価格でさえ、銅充填ビアは金メッキのビアよりまだよいです。それらのより高い熱および電気伝導率は、それらをより効率的に過剰な熱を導通させるのを可能にする。銅ビアは、過負荷なしでより高い電圧を扱うこともできます。