ビアとは？なぜ多層PCBでは電気を上下につなぐのか？

― 「分からない言葉」を一つずつほどくと、材料のつながりが見えてくる ―

PCBでよく聞く「ビア（Via）」とは何か。スルーホール・ブラインドビア・マイクロビアの違いと、多層・高密度基板で重要になる理由をやさしく解説します。

1．ビアは「層をまたぐ電気の通り道」

ビア（Via）は、PCBの異なる銅層を電気的につなぐための構造です。多層PCBでは、表面の配線を内層へ移したり、別の層へ信号を渡したりするために使われます。

表面配線↓ビア↓内層配線

電子機器が高密度になると、1層だけでは配線が入りません。そこで多層化し、ビアを使って必要な層へ配線を移します。

ビアは「穴を開けてつなぐだけ」に見えますが、高速化すると、その形状や長さも信号品質に影響します。

スルーホールビアは基板を貫通して複数の層をつなぐ構造です。これに対してブラインドビアは表面から途中の層までをつなぎ、基板を貫通しません。

さらに高密度基板では、微細なマイクロビアが使われることがあります。構造を小さくできるため、限られた面積に多くの配線を収めやすくなります。

高速化・高密度化すると、配線幅だけでなく、ビアのサイズ、スタブ、層間距離、インピーダンスなどを同時に考える必要があります。

また、微細化すると製造工程の難度も上がります。材料だけでなく、穴あけ・めっき・積層といった加工技術も重要になります。

ビアそのものは加工構造ですが、その周囲には銅箔、樹脂、ガラスクロスなどの材料があります。穴を形成し、銅をめっきし、絶縁層を安定して保つには、材料と工程の両方が必要です。

ビアは「穴」ではなく、複数の材料と工程をつないで電気を上下に運ぶ構造です。

平賀兼好の徒然メモ
検索で一つの言葉を調べたら、そこで終わらず「なぜそれが必要なのか？」まで一歩だけ掘ってみる。電子材料は、その一歩で別の用語とつながり始めます。