BGAピッチが狭くなると、パッド間にドッグボーンの引き出しビアを置く余地がなくなり、ビアをパッド内に配置します。これがビアインパッドです。穴がはんだランド上にあるため、そのままではリフロー時にペーストが穴へ流れ込みます。そこで穴を樹脂で埋め、平坦化し、銅で蓋をして、パッドを連続したはんだ付け可能な銅面に戻します。IPC-4761 ではこの構造を Type VII（充填＋蓋めっき）に分類しています。
SKPCB の穴埋め能力は 樹脂埋めビア基板 に、受入項目とボイド判定は 樹脂埋めビアの受入レビュー にまとめています。本稿では工程順序、各工程の設計入力、SMTでの不具合の現れ方だけを扱います。
6工程と設計入力
| 工程 | 目的 | 設計側が示す内容 | 不良時のSMTでの現れ方 |
|---|---|---|---|
| 1 穴あけ | 貫通・埋め込み・レーザービアを形成 | 穴径、位置、パッド内ビアの指定 | ビアがパッドからはみ出し、ランド欠け |
| 2 穴めっき | 穴壁に銅を形成 | 穴銅要求、板厚 | 薄い穴銅がリフローで割れる |
| 3 樹脂穴埋め | 穴を樹脂で充填 | 穴埋め対象リスト、方式 | 穴内ボイドが脱ガスし、はんだボイドに |
| 4 硬化・研磨 | 樹脂を硬化し面一に研磨 | 平坦度要求 | 凹み・盛り上がりでペースト量とコプラナリティが乱れる |
| 5 蓋めっき | 樹脂上に銅を形成 | 蓋めっき要否、表面処理 | 蓋が穴壁から剥離し、パッド浮き |
| 6 外層・ソルダーレジスト | パッドとレジストを形成 | パッド寸法、開口 | パッド寸法ずれ、ブリッジ、はんだ不足 |
穴埋め方式：スクリーン印刷と真空
SKPCB は従来型スクリーン印刷と真空樹脂埋めの両方に対応します。スクリーン印刷は版を介して樹脂を穴に押し込む方式で、一般的な穴径・板厚に向きます。小径穴、厚板、深いビアでは空気が抜けにくく気泡が残りやすいため、減圧下で充填する真空方式が適します。SKPCB の真空設備は絶対圧 50 Pa 未満です。
方式は穴径、板厚、穴数、信頼性要求で決まります。設計側が設備を指定する必要はありませんが、どのビアがビアインパッドで、どれが穴埋めのみかは明記してください。
研磨がパッドの平坦度を決める
硬化した樹脂は穴口より盛り上がるか凹むため、面一に研磨します。SKPCB はセラミック研磨で平坦化します。余分な樹脂を除きつつ、穴口や表面銅を削りすぎないことが求められます。
この工程が BGA パッドの平坦度を直接決めます。凹みはビア上のペーストを薄くし、盛り上がりはボールを持ち上げます。どちらもコプラナリティ不良やボイドとして現れます。
蓋めっきとHDIビルドアップの順序
蓋めっきは研磨の後、外層パターン形成の前に行います。HDI 積層では穴埋めと蓋めっきが2か所に現れます。
- 埋め込みビア・コアビア：次の積層プレス前に穴埋め・平坦化します。行わないとビルドアップ絶縁層が穴に沈み込みます。
- 外層のビアインパッド：最終ビルドアップ後に仕上げ、蓋銅が BGA ランドの一部になります。
SKPCB の HDI は 1+N+1〜5+N+5、4〜20層、レーザービア 0.075 mm、層間位置合わせ ±25 µm に対応します（HDI基板）。ビルドアップ回数が増えるほど穴埋め・平坦化の回数も増えます。詳しくは HDI逐次積層とビルドアップ段数の制約 を参照してください。
設計データでの指示方法
- 穴埋め対象をドリル表または専用レイヤーに列挙し、「ビアインパッド・蓋めっきあり」と「穴埋めのみ・蓋なし」を区別する
- 製造指示に構造タイプ（例：IPC-4761 Type VII）を明記する
- BGA 領域とパッド寸法を示し、ビアとパッドの位置関係を確認できるようにする
- 表面処理とインピーダンス要求の有無を記載する（蓋めっき後の銅厚と線幅補正に影響）
- 検査要求を明記する。SKPCB は外観・電気・断面検査を組み合わせた検査計画を作成できます
まとめ
ビアインパッドは穴あけ、穴めっき、穴埋め、研磨、蓋めっき、外層の6工程を経てはんだ付け可能になります。穴埋め方式がボイドを、研磨がパッド平坦度を、蓋めっきがパッドの健全性を左右します。HDI ではビルドアップごとにこれらが繰り返されるため、設計データで各ビアの処理を定義しておくことが重要です。
セルフチェック
- 既存記事との重複：受入判定、サーマルビア穴埋め、ビルドアップ段数は専用記事へリンクし、本稿は工程順序と設計入力に限定。
- 同日：slot 1 は SLP/mSAP で核心の問いが異なる。本稿は工程技術記事で RFQ チェックリストではない。
- キーワード：「ビアインパッド」「樹脂穴埋め」「HDI」「BGA」を自然に配置、詰め込みなし。
- 事実：数値は公開ページのみ。蓋銅厚、凹み限度、歩留まり、納期、価格、顧客事例は記載なし。
- 内部リンク：
/ja/products/resin-plugged-via-pcb/、/ja/blog/resin-filled-via-acceptance-review/、/ja/products/hdi-pcb/、/ja/blog/hdi-sequential-lamination-buildup-level-constraints/、out/ja で存在確認済み。industries リンクなし。 - FAQ と本文の整合：6問すべて本文に対応。
- 日本語ネイティブ校閲：REVIEW_REQUIRED。
---
FAQ
Q：ビアインパッドはなぜ穴埋めが必要ですか？
A：穴埋めしないとペーストが穴に流れ込み、はんだ不足やボイドの原因になります。穴埋めと蓋めっきで連続した銅ランドに戻します。
Q：スクリーン印刷と真空、どちらを選びますか？
A：穴径、板厚、信頼性要求で決まります。小径穴や厚板は空気が残りやすく真空方式が適します。SKPCB の真空設備は絶対圧 50 Pa 未満です。
Q：蓋めっきはどの段階で行いますか？
A：樹脂の硬化・研磨の後、外層パターン形成の前です。
Q：HDI の埋め込みビアも穴埋めしますか？
A：通常は次の積層プレス前に穴埋め・平坦化します。具体的には積層構成ごとに確認します。
Q：ビアインパッドの不良はSMTでどう現れますか？
A：はんだボイド、凹みによるはんだ不足、盛り上がりによるコプラナリティ不良、蓋の剥離によるパッド浮きなどです。
Q：設計データで漏れやすい点は？
A：蓋めっきが必要なビアと穴埋めのみのビアの区別、構造タイプ、検査要求の記載です。