プリント基板の貫通ビア、マイクロビア、ブラインドビア、リベートビアとは？

2024年2月15日 16:07

はじめに

貫通ビア、マイクロビア、ブラインドビア、リベートビアは、プリント基板(PCB)の設計や製造において用いられるビア（穴）の種類です。
KICADで4層～基板を作ろうとして違いが分からず詰まったので本記事でまとめます。

ビアをぶち抜く前に、製造ができるのか発注業者のサイトで確認したほうが良いと思われます。後から無理とか言われるとしんどいですからね。

KICADではビアのプロパティでビアタイプを選べる
(画像はKICAD7.0.2)

図解

Layer 1 (Top Surface)
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|                                                |
|     [T]---[T] [M]-[M]    [B]---[B]             |
|         |        |          |                  |
+------------------------------------------------+
          |        |          |  
Layer 2   |[T]     |[M]       |[B]  
+------------------------------------------------+
|         |        |          |                  |
|     [T]-|-[T] [M]-[M]     [B]---[B] [R]---[R]  |
|         |                    |          |      |
+------------------------------------------------+
          |                    |          |               
Layer 3   |                    |          |[R]       
+------------------------------------------------+
|         |                    |          |      |
|    [T]---------------[T]  [B]---[B] [R]---[R]  |
|         |                                      |
+------------------------------------------------+
          |                                                     
+------------------------------------------------+
|         |                                      |
|    [T]---------------[T]                       |
|                                                |
+------------------------------------------------+
Layer 4 (Bottom Surface)

T: 貫通ビア (Through-hole Via) - 全層を貫通
M: マイクロビア (Microvia) - 表面層と直下の内部層を接続(穴が小さい)
B: ブラインドビア (Blind Via) - 表面層から特定の内部層までを接続（外部から見える）
R: リベートビア (Buried Via) - 内部層同士を接続（外部から見えない）

貫通ビア (Through-hole Via)

貫通ビアは、プリント基板の最上層から最下層まで貫通している穴のことを指します。これにより、基板の全層の電気的接続を実現します。
利点: 製造が容易であり、信頼性が高い。
欠点: 大きなスペースを占めるため、基板の小型化が難しくなる。

マイクロビア (Microvia)

マイクロビアは、非常に小さい穴で、通常、レーザーによって形成されます。HDIs（High Density Interconnects、高密度配線基板）において、表面層と直下の内部層を接続するのに使われます。
利点: 基板の小型化に貢献し、高密度配線を可能にする。
欠点: 製造コストが高い。

ブラインドビア (Blind Via)

ブラインドビアは、基板の表面層から一定の内部層までを接続する穴ですが、基板を通り抜けません。外部から見ると、ビアの一端しか見えません。
利点: 基板の表面を有効に活用でき、内部層へのアクセスを提供しつつ、スペースを節約できる。
欠点: 製造が複雑で、コストが高くなる可能性がある。

リベートビア (Buried Via)

説明: リベートビアは、内部層同士を接続するために使われる穴で、基板の外部からは見ることができません。
利点: 表面スペースを節約できるため、より多くのコンポーネントを配置できる。
欠点: 製造プロセスが複雑で、費用がかかる。

今度暇があれば比較用の基板を発注して画像をここに載せようと思っています。

参考ページ

KiCAD（Pcbnew）で多層板やビルドアップ基板を設計する方法https://zeptoelecdesign.com/pcb-buildup/
(筆者の環境のKICAD7だと基板設定のデザインルールタブにアクセスできず、最初からマイクロビアが許可されてる？)

IVH基板とは？
https://www.marutsu.co.jp/pc/static/protofactory/substrate_manufacture/special/ivh

IVH基板（ブラインドビア・インナービア）
http://www.k2p.jp/manufacturing/special_ivh.html

ビア、ブラインドビア、埋込みビアとは何か？
https://www.pcbgogo.jp/knowledge-center/via_pcb.html

ブラインドビア/ ベリードビアとは
https://www.fusionpcb.jp/blog/?p=1238

プリント基板の貫通ビア、マイクロビア、ブラインドビア、リベートビア とは？