4種類のビア、1枚のドリル表
HDI 基板は、スルーホール、ブラインドビア、ベリードビア、マイクロビアを同時に持てます。製造側はそれぞれを別価格で見積り、実装側はどのパッドが充填されているかを知る必要があるため、ドリル表はそのすべてを記述しなければなりません。
- スルーホール — メカニカルで最小 0.15 mm、アスペクト比 15:1 で全層をつなぎます。
- マイクロビア — レーザーで 0.1 mm、隣接層だけをつなぎます。
- ブラインドビアとベリードビア — 逐次積層で作り、ブラインドは外層に達し、ベリードは内部に留まります。
- ビア・イン・パッド — 部品パッドの内側に置き、充填して印刷できるようにしたマイクロビアです。
スタックか千鳥か
千鳥のマイクロビアは、下のビアの脇に着地します。接続は積層の中を横に段階的に進み、配線スペースを消費しますが、ビアを真上に積まなくて済みます。安価で検査も容易な選択肢です。
スタックのマイクロビアは真下のビアの上に着地するため、1つのパッドの面積で複数層を縦に貫く接続ができます。そのためには下のビアを銅で充填し平坦化する必要があります。次の積層が平坦な面に接着しなければならないからです。スタックは面積を節約しコストが上がり、しかも熱と機械的な負荷を1本の柱に集中させるので、充填品質は前提にせず検査します。
充填とキャップ
ビア・イン・パッドは、充填を製品の要件に変えます。未充填のビアの上に印刷したペーストはバレルへ流れ落ち、半充填のビアの上では接合部の下にボイドが残ります。そのため充填は平坦化の工程とセットで指定し、実装時に X線で確認します。
上にリフロー接合部が載るビアはすべて同じです。パワーパッケージ下のサーマルビアも含まれます。
ドリル表に書くこと
ビアごとに、種類、仕上がり径、深さ、接続する層、そして充填とキャップの有無を記載します。加えてスタックアップの意図、インピーダンス目標、層数を書きます。その表が構成を 1+N+1 にするか 2+N+2 にするかを決め、見積りと推測の差になります。
スタックアップの詳細はHDI 製品ページに、工程範囲は製造対応能力に、層数のトレードオフはHDI スタックアップの記事にまとめてあります。
