PCB의 블라인드 비아 이해: 완벽한 가이드

인쇄 회로 기판(PCB)은 어디에나 있습니다. 휴대폰, 노트북, 스마트워치 등 거의 모든 현대 기술에 전원을 공급하는 부품입니다. 하지만 이 작은 기판 안에는 복잡한 연결 네트워크가 존재합니다. 이 네트워크의 핵심 요소 중 하나가 PCB via입니다.

비아는 PCB 레이어 사이로 전기 신호가 이동할 수 있도록 하는 작은 구멍입니다. 어떤 비아는 기판 전체를 관통하고, 어떤 비아는 기판의 중간에서 멈춥니다. 이렇게 중간에서 멈춘 비아를 블라인드 비아라고 합니다.

크기는 작지만 큰 역할을 합니다. 고밀도 전자 제품을 설계한다면 이들을 이해하는 것이 중요합니다. 이 가이드에서는 이 부품들이 무엇이고, 어떻게 만들어지며, 언제 사용해야 하는지 자세히 설명합니다.

읽어!

블라인드 비아란 무엇인가요?

기본부터 시작해 보겠습니다. 비아는 PCB의 한 층을 다른 층에 연결합니다. 보드 내부의 수직 전선이라고 생각하면 됩니다. 여러 층이 서로 연결되는 방식입니다.

현재 PCB 비아에는 세 가지 주요 유형이 있습니다.

•  관통홀 비아: PCB 전체를 위에서 아래로 이동합니다.

•  블라인드 비아: 바깥쪽 레이어와 안쪽 레이어를 연결하지만, 끝까지 연결하지는 않습니다.

•  묻힌 비아: 두 개 이상의 내부 층을 연결합니다. 외부로 닿지 않습니다.

블라인드 비아는 끝까지 뚫려 있지 않기 때문에 "블라인드"라고 불립니다. 외부에서 반대쪽 끝을 볼 수 없습니다.

이 칩은 보드의 위나 아래에 반쯤 구멍을 뚫어 넣습니다. 공간을 절약하고 설계자들이 더 적은 공간에 더 많은 칩을 넣을 수 있도록 해줍니다. 이것이 HDI(고밀도 상호 연결) 보드에 흔히 사용되는 이유입니다.

블라인드 비아 PCB를 사용하면 라우팅 유연성이 크게 향상됩니다. 더 많은 부품을 삽입할 수 있고, 신호는 더 많이, 공간은 더 적게 사용할 수 있습니다.

블라인드 비아 제조 고려 사항

블라인드 비아는 구멍을 뚫는 것만큼 간단하지 않습니다. 만드는 데 시간이 더 많이 걸리고, 정밀도와 비용도 더 높아집니다.

이를 생성하는 데에는 일반적으로 두 가지 방법이 있습니다.

1. 레이저 드릴링

2. 제어된 깊이로 기계식 드릴링

레이저 드릴링은 HDI PCB에서 더 많이 사용됩니다. 빠르고 깔끔하며 미세한 구멍 가공에 효과적입니다. 하지만 비용이 많이 듭니다.

기계식 드릴링은 더 큰 구멍에 효과적입니다. 깊이 제어를 통해 원하는 층에서 멈춥니다. 하지만 속도가 느리고 공구가 마모됩니다.

드릴링 후, 비아에 구리 도금을 합니다. 이를 통해 전기가 통과할 수 있습니다. 이 도금이 손상되면 회로가 끊어집니다.

그렇기 때문에 블라인드 비아 제조에는 엄격한 관리가 필요합니다. 숙련된 엔지니어와 정밀한 기계가 필요합니다.

또한, 레이어가 많을수록 더 어려워진다는 점을 기억하세요. 8단 또는 10단 기판의 블라인드 비아는 고급 작업입니다.

이 공정에는 순차적인 라미네이션이 포함될 수 있습니다. 즉, 보드를 단계적으로 제작하고 한 겹씩 덧대어 적층하는 것을 의미합니다. 각 라미네이션 단계마다 시간과 비용이 추가됩니다.

따라서 프로젝트에 블라인드 비아가 필요하지 않다면 사용하지 마세요. 하지만 공간과 성능이 중요하다면 블라인드 비아를 사용하는 것이 좋을 수도 있습니다.

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블라인드 비아 종횡비: 그 중요성

여기서 기술적인 문제가 발생합니다. 모든 비아는 깊이와 직경을 가지고 있습니다. 종횡비는 깊이와 직경의 비율입니다.

비아의 너비가 0.2mm, 깊이가 0.6mm라고 가정해 보겠습니다. 가로 세로 비율은 3:1입니다.

블라인드 비아의 경우 종횡비가 낮을수록 좋습니다. 깊고 좁은 구멍 안에 구리를 도금하는 것은 어렵기 때문입니다. 구멍이 깊을수록 균일하게 코팅하기가 더 어렵습니다.

대부분의 제조업체는 블라인드 비아에 대해 0.75:1에서 1:1 사이의 비율을 선호합니다. 어떤 제조업체는 1.5:1까지 올리지만, 이는 과도한 비율입니다.

높은 종횡비는 다음과 같은 가능성을 높입니다.

•  공극(공극)

•  도금 불량

•  열 응력 하의 균열

이런 실패는 이사회 전체를 망칠 수 있습니다.

따라서 PCB 블라인드 비아를 설계할 때는 항상 종횡비를 고려해야 합니다. 제조업체가 감당할 수 있는 치수를 선택하고, 제조업체와 일찍 협의하십시오.

블라인드 비아의 응용

엔지니어들이 블라인드 비아를 사용하는 이유는 무엇일까요? 답은 간단합니다. 공간을 절약하기 때문입니다. 현대 전자 제품에서는 공간이 매우 중요합니다.

일반적인 사용 사례는 다음과 같습니다.

•  스마트 폰: 얇은 보드, 복잡한 회로

•  웨어러블: 견고한 패키징, 유연한 레이아웃

•  의료 기기: 작고, 정확하고, 신뢰할 수 있음

•  군사 및 항공 우주: 고성능, 제한된 공간

•  HDI PCB: 제곱인치당 더 많은 신호

블라인드 비아는 필요한 레이어만 연결하므로 공간을 절약할 수 있습니다. 이를 통해 긴 배선의 필요성이 줄어들고, 신호 간섭이 최소화되며, 전반적인 성능이 향상됩니다.

또한 신호 무결성이 향상됩니다. 경로가 짧을수록 신호가 더 빠르고 문제가 적습니다.

블라인드 비아 PCB를 설계하는 경우 이러한 비아는 라우팅을 단순화하고 성능을 개선하는 강력한 도구가 됩니다.

블라인드 비아 vs. 매립 비아

두 가지를 나란히 비교해 보겠습니다.

많은 고급 보드는 블라인드 비아와 묻힌 비아를 조합하여 더 높은 밀도와 더 나은 신호 관리를 달성합니다.

블라인드 비아는 매립 비아보다 간단하지만, 여전히 진보된 형태입니다. 특히 고급 제품에서 두 가지를 같은 디자인에 사용하는 것을 흔히 볼 수 있습니다.

그들은 때때로 다음과 같이 그룹화됩니다. 특히 제작 견적에서 블라인드 및 매립형 비아가 발생합니다.

최적의 경로 옵션을 위해 두 경로를 함께 사용하세요. 하지만 예산도 고려해야 합니다.

결론

블라인드 비아는 PCB 설계에서 작은 부분이지만 매우 중요한 역할을 합니다. 전체 기판을 관통하지 않고 레이어를 연결하기 때문에 고밀도 레이아웃에 적합합니다.

하지만 복잡한 제조, 높은 비용, 엄격한 종횡비 제한과 같은 어려움이 있습니다. 스마트폰, 의료 장비, 항공우주 시스템 등을 제작한다면 블라인드 비아가 최고의 선택이 될 수 있습니다. 더 적은 비용으로 더 많은 것을 할 수 있기 때문입니다. 하지만 설계가 간단하다면 블라인드 비아는 사용하지 않는 것이 좋습니다. 일반 스루홀 비아가 더 쉽고 저렴합니다.

간단히 말해서, 블라인드 비아를 언제 사용해야 하고 언제 사용하지 않아야 하는지 아는 것이 중요합니다. 항상 PCB 제조업체와 상의하세요. 레이어 스택업, 비아 크기, 그리고 목표를 공유하세요. 그러면 최선의 방향을 찾는 데 도움이 될 것입니다.

그리고 기본 사항을 절대 잊지 마세요. 비아 종횡비를 잘 관리하세요. 작업에 맞는 비아를 선택하세요. 마지막으로, 신뢰성이 중요하므로 보드를 테스트하세요.