ブラインド・バーリッド ビア

ブラインド・バイアスとバーリッド・バイアス

プリント基板（PCB）は、何百層もの銅箔回路が重ねられた「千層ケーキ」のような構造をしています。異なる層間で電子信号を伝送するには、「バイアス（via）」と呼ばれる部品が必要です。これは「スーパーマリオ」に登場する緑のパイプと考えるとわかりやすいでしょう。ただし、このパイプの中を流れるのは水ではなく、電気です。

しかし、新しくあけた穴の内壁は樹脂でできており導電性がないため、電子が銅箔の層間を通過できるように、穴の内壁に銅めっきを施す必要があります。

一般的なバイアスには3種類あります。スルーホール（PTH）、ブラインド・バイアス（BVH）、バーリッド・バイアス（BVH）です。以下では後者の2種類について詳しく説明します。

1. スルーホール（PTH） - 最も一般的な「貫通階段」

PCBを光に向かってかざして見てください。光を通す穴はスルーホールです。これは基板の最上層から最下層まで貫通しており、製造が比較的簡単でコストも低いです。ただし欠点も明らかです：例えば、3層目と4層目だけを接続したい場合でも、基板全体を貫通するようにドリル加工する必要があります。まるで6階建ての建物に1階から6階まで通じるエレベーターを設置して、そのうち3階と4階だけを使うようなもので、空間を無駄にします。

2. ブラインドビア（BVH） - 「1つの階から隣の階」までしか接続しない階段のようなものです

ブラインドホールはPCBの表面から始まり、隣接する内層にだけ接続されます。反対側は基板内部に隠れており、肉眼では見えないため「ブラインド」と呼ばれます。製造時には、ドリルの深さ（Z軸）を正確に制御する必要があります。深すぎても浅すぎても、その後の銅めっきに影響が出ます。
一般的な方法：最初にローカル層をラミネート、パンチ、電気めっきし、その後他の層とプレスして全体の基板を形成します。例えば、2+4+2構造の場合、最も外側の2層を最初に作ることも、あるいは2+4層を最初に作ることもできますが、どちらの場合も非常に高精度なアラインメント装置が必要です。

3. ビルトインビア（BVH） - 「階層の真ん中」に完全に隠れた階段状の構造

ビルトインビアは2枚以上の内部層のみを接続し、基板表面まで延長されることはなく、外観からは完全に見えません。
方法：最初に内層のコア基板をパンチして電気めっきし、その後全体としてプレスします。スルーホールやブラインドホールよりも工程が多く、コストも高くなりますが、配線スペースをより多く確保できるため、高密度インターコネクト（HDI）基板でよく使用されます。
IPC規格の推奨値：ブラインドホールおよびビルトインビアの穴径は6ミル（150 μm）を超えないことが望ましいとされています。

製造上のポイント

1. まずドリル加工を行うか、それともプレスから行うか？どちらの方法も可能です：

• 多層ラミネート前にドリル加工および電解メッキを行い、その後全体を圧着する
  
• またはラミネート後にレーザーでブラインドホールを加工する
  

2. ブラインドホールの深さは厳密に管理する必要がある。深すぎると信号が減衰し、浅すぎると導通不良になる可能性がある。

3. 設計段階でPCB工場と連携し、再作業やコスト急増を防ぐ。

利点と欠点

利点：限られた層数または基板厚にさらに多くの回路を詰め込むことができ、携帯電話やコンピューターがますます小型化する。
欠点：工程が多く、検査も多く、高精度が要求され、コストが上昇する。

設計のポイント

• ブラインド／埋め込みビアは偶数番の銅箔層をまたぐ必要がある
  
• コア基板の最上部または最下部で開始／終了することはできない
  
• 2つのビアを重ねたり、部分的に嵌合させたりすることはできない。ただし、一方が他方を完全に覆う場合はこの限りではないが、その場合はコストが増加する。