Was ist Via Filling?
Beim Via-Filling werden die verkupferten Löcher, die so genannten Vias, auf einer Leiterplatte (PCB) entweder mit leitendem oder nicht leitendem Material gefüllt. Dieses Verfahren dient mehreren Zwecken, um die Gesamtleistung und Zuverlässigkeit der Leiterplatte zu verbessern. Das Hauptziel des Via-Füllens besteht darin, das Eindringen von Verunreinigungen in die Vias zu verhindern, um das Risiko einer Verunreinigung oder Korrosion zu verringern und die Integrität der Leiterplatte zu erhalten. Darüber hinaus wird durch das Füllen der Durchkontaktierungen deren mechanische Festigkeit verbessert, so dass sie widerstandsfähiger gegen Spannungen und mechanische Belastungen werden, was besonders bei Anwendungen wichtig ist, bei denen die Leiterplatte Vibrationen oder mechanischen Stößen ausgesetzt sein kann.
Das Füllen von Vias ermöglicht auch die Platzierung von SMT-Bauteilen (Surface Mount Technology) auf den gefüllten Vias, wodurch der verfügbare Platz für die Platzierung von Bauteilen vergrößert und die Designflexibilität erhöht wird. Es stärkt die Befestigung der Pads auf der Leiterplatte und verringert so das Risiko des Ablösens, insbesondere bei Anwendungen, die hohen Temperaturen oder Temperaturschwankungen ausgesetzt sind.
Darüber hinaus trägt die Via-Füllung dazu bei, das Risiko von Lötdochtwirkung zu minimieren, die auftritt, wenn das Lot während des Lötvorgangs das Via hinauffließt, was zu schlechten Lötstellen und möglichen elektrischen Problemen führt. Indem das Fließen des Lots in die Durchkontaktierung blockiert wird, gewährleistet die Via-Füllung zuverlässige Lötstellen.
Das Füllen von Durchkontaktierungen verhindert auch das Beschneiden des Siebdrucks, der zum Aufbringen von Etiketten, Markierungen oder Bauteilkennzeichnungen auf der Leiterplattenoberfläche verwendet wird. Durch das Füllen der Durchkontaktierungen wird sichergestellt, dass die Markierungen intakt und lesbar bleiben.
Wenn die Durchkontaktierungen mit leitfähigem Material wie Kupfer gefüllt sind, werden die Wärmeleitfähigkeit und die Strombelastbarkeit der Durchkontaktierung verbessert. Dies ist besonders vorteilhaft bei Anwendungen, bei denen die Wärmeableitung oder ein hoher Stromfluss von Bedeutung sind.
Häufig gestellte Fragen
Was sind die 3 Arten von Löchern?
In der Technik gibt es drei Arten von Löchern: Sacklöcher (links), Durchgangslöcher (in der Mitte) und unterbrochene Löcher (rechts).
Was sind die zwei Arten von Vias?
Es gibt zwei Haupttypen von Durchkontaktierungen, die durch ihre Lage innerhalb der Leiterplattenschichten bestimmt werden. Diese Arten sind als Sacklöcher und vergrabene Löcher bekannt. Ein Sackloch ist eine Durchkontaktierung, die entweder durch die obere oder untere Schicht der Leiterplatte verläuft, aber keine der inneren Schichten erreicht.
Verbinden Vias alle Schichten
Der Hauptunterschied zwischen einem Via und einem Pad liegt in der Tatsache, dass ein Via zwar alle Lagen der Leiterplatte verbinden kann, aber auch von einer Oberflächenlage zu einer Innenlage oder zwischen zwei Innenlagen verlaufen kann.
Was ist der Abstand zwischen Vias
Ein Abstand der Massedurchführungen von 1/8 einer Wellenlänge bietet in diesem Fall eine zufriedenstellende Isolierung. Um jedoch das höchstmögliche Isolationsniveau zu erreichen (d. h. die mit einem modernen Netzwerkanalysator messbare 120-dB-Grenze zu überschreiten), wurde festgelegt, dass der Abstand zwischen den Durchkontaktierungen bei 1/20 der Wellenlänge oder weniger gehalten werden sollte.
Was ist der Unterschied zwischen Blind und Stacked Vias
Blind Vias sind Durchkontaktierungen, die auf einer äußeren Schicht beginnen und auf einer inneren Schicht enden. Gestapelte Durchkontaktierungen hingegen sind mit galvanisch gebundenem Kupfer durchsetzt, um Schichten mit hoher Dichte miteinander zu verbinden. Vergrabene Durchkontaktierungen hingegen befinden sich zwischen inneren Lagen und beginnen oder enden nicht auf einer äußeren Lage.
Erhöhen Durchkontaktierungen die Kosten für eine Leiterplatte?
Die Oberflächenbeschaffenheit der Leiterplatte ist dafür verantwortlich, die freiliegenden Kupferflächen vor Oxidation zu schützen und die Lötbarkeit der Bauteile während des Bestückungsprozesses zu gewährleisten. Um die Kosten Ihrer Leiterplatte zu minimieren, ist es ratsam, auf gefüllte Vias zu verzichten. Das Füllen von Durchkontaktierungen mit Harz oder Lötmaske während des Herstellungsprozesses erhöht die Gesamtkosten.
Warum Vias mit Epoxidharz füllen
Leitfähiges Epoxidharz wird üblicherweise zum Füllen von Durchgangsbohrungen und für ältere Produkte verwendet. Es wurde beobachtet, dass thermische Durchkontaktierungen, die dazu dienen, Wärme von einem Bauteil abzuleiten, leichte Verbesserungen bei der Übertragung von Wärmeenergie erfahren können, wenn sie mit einem leitfähigen Material gefüllt werden.
Kann man zu viele Durchkontaktierungen auf einer Leiterplatte haben?
Wie Sie bereits erwähnt haben, führt die Erhöhung der Anzahl der Durchkontaktierungen auf einer Leiterplatte zu einer Verringerung der Leiterbahnbreite aufgrund des Vorhandenseins von Löchern. Wenn Sie sich jedoch nicht für die kostspielige Methode des Verschließens und Abdeckens der Durchkontaktierungen entscheiden, kann das zusätzliche Kupfer auf der Leiterplatte diesen Effekt nicht ausgleichen.
Welches Material wird für Vias verwendet?
Ein Via, eine elektrische Verbindung zwischen Kupferschichten in einer Leiterplatte, wird durch Bohren eines kleinen Lochs durch zwei oder mehr benachbarte Schichten hergestellt. Dieses Loch wird dann mit Kupfer beschichtet und bildet eine elektrische Verbindung durch die Isolierung, die die Kupferschichten voneinander trennt.
Sollten Durchkontaktierungen auf Leiterplatten vermieden werden?
Via-in-Pads können bei der Herstellung von Leiterplatten Probleme bereiten, insbesondere wenn das Loch durch den Lötprozess verstopft und dadurch unbrauchbar wird. Daher wird generell empfohlen, die Verwendung von Via-in-Pads zu minimieren.
Werden alle Löcher in der Leiterplatte Vias genannt?
Es gibt verschiedene Arten von Löchern, die in Leiterplatten gebohrt werden, darunter Durchgangslöcher, Blind Vias, Buried Vias und Microvias. Durchgangslöcher sind Bohrungen, die von einer Seite zur anderen durch alle Schichten der Leiterplatte gehen, einschließlich der leitenden und dielektrischen Schichten.
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