PCB設計および製造において、ビアは異なる層を接続する「橋」のように使用されます。露出した場合、それは簡単に組立品質に影響を与える隠れた危険となり得ます。はんだ付けの際、はんだペーストが穴の中に入り込み、はんだ接合部が不十分になったり、有効なはんだ接合が形成されなかったりする可能性があり、ちょうどダムの隙間から水が漏れるように問題が生じます。このような問題が発生すると、回路の導電性および信頼性に直接影響を及ぼします。
ビアカバリング技術とは簡単に言うと、はんだマスクや特殊な材料でビアを包んだり充填したりする方法であり、はんだペーストの浸透を効果的に防ぎ、短絡のリスクを低減することができます。ビアの機能的要求や適用シーンに応じて、一般的なカバリング方法は次の3種類があります：
ビア・テンティングは、追加の工程を必要とせず、はんだマスクインクで直接ビアを覆う方法です。あたかもビアに「ガーゼ」の層をかぶせたようになります。具体的な形式には次の2種類があります：
1. 片面遮蔽：ビアの一方の面をはんだマスクインクで覆い、もう一方の面は開けたままにします。放熱性の要求が少ないシーンに適しています。
2. 両面遮蔽：ビアの両面をはんだマスクインクで完全に覆う方法で、より保護性が高く、一般的な信号用ビアに適しており、はんだペーストが穴に誤って流入するのを効果的に防ぐことができます。
この方法は低コストで工程が簡単であり、従来のPCBで最も広く使用されている基本的な保護方法です。設計時の注意点：ソルダーマスク層の窓開ファイルは、被覆不要部分を明確にマークする必要があります。これにより、シールド工程と設計要求との間で矛盾が生じるのを防ぎます。
ビアプラグとは、エポキシ樹脂やソルダーマスクインクなどの非導通材でビアを「半充填」することを指します。これは、あたかもビアに「ソフトプラグ」を入れるようなものです。具体的な方法は2種類あります：
1. 片面プラグ：一方の側から非導通材でビアを部分充填し、表面をソルダーマスクで覆い、もう一方の側は開口したままにします。
2. 両面プラグ：ビアの両側から部分充填を行い、ソルダーマスクで覆います。
ビア充填とは、ビアを非導電性材料で完全に充填することを指します。これはビアに「ソリッドコア」を追加するのに等しく、BGAなどの高密度レイアウト領域に特に適しています。これらの箇所のはんだ付け時にビアが露出していると、パッド上のはんだペーストが穴の中へ流れ込み、はんだ量が不足して冷やし不良や、場合によってははんだ付けがまったく行われない状態となり、PCBの組立品質に大きな影響を及ぼします。その主な形態は以下の通りです：
1. 完全充填＋オプションカバー：ビアを完全に非導電性材料で充填し、表面にソルダーレジストで覆う（または溶接要件に応じて覆わない）ことができます。
2. 充填＋キャップ：これはより高度なプロセスです。まずビアを電解めっきして清掃し、次に非導電性材料を圧入して硬化させ、最後に穴の端面を平らに研削して金属化することで、表面を平らかつはんだ付け可能にします。この方法は特に「パッド内ビア」設計に適しており、積層マイクロビアパッケージにも対応可能で、BGA間の高密度配線への道を拓きます。
適切なビア被覆方法の選定には、ビア径、基板層数、および実装要件などの要素に基づく総合的な判断が必要です。基本的なシールド処理であれ、高度な充填処理であれ、その核となる目的は、はんだ付けリスクを低減し、基板の信頼性を向上させることにあります。当社が工程選定において常に遵守しているこの原則により、すべての基板が実応用における試練に耐えうる品質を確保しています。
ビアカバー
スルーホール実装
FR4
メッキ半穴
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