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Bohrungen, Aspect Ratio, Durchkontaktierungen, VIAs


Bohrungen

Bohrungen werden durch spezielle CNC Bohrautomaten vorgenommen. Die Bohrautomaten sind in der Lage mit bis zu 400.000 Umdrehungen pro Minute gleichzeitig mehrere Bohrungen vorzunehmen. Durch Camera Controlled Drilling (CCD) werden die Bohrungen und Werkzeuge laufend überwacht um Fertigungstoleranzen möglichst gering zu halten. Für Bohrungen sind Bohrdurchmesser ab 0,1 mm realisierbar. Bis 1,2 mm sind Abstufungen von 0,05 mm möglich, ab 1,2 mm sind Abstufungen von 0,1 mm möglich. Größere Durchmesser werden gefräst statt gebohrt.


Aspect Ratio

Das Aspect Ratio beschreibt das Verhältnis des Enddurchmessers der Bohrung im Verhältnis zur Materialstärke (Aspect Ratio = Enddurchmesser der Bohrung / Materialstärke). Das technisch mögliche Aspect Ratio beträgt max. 1:12 (Bei Blind Vias max 1:1,0).


Beispiel:

Materialstärke 2,4 mm (Aspect Ratio 1:12) -> minimaler Bohrdurchmesser 200 µm


Durchkontaktierte Bohrungen

Bei durchkontaktierten Bohrungen im Layout den gewünschten Enddurchmesser angeben. Es wird etwas größer gebohrt als der definierte Enddurchmesser, da dieser mit dem Durchkontaktieren erreicht wird. Komponenten Löcher mit einem Durchmesser von kleiner 0,6 mm müssen mit einer chemischen Oberfläche gefertigt werden, da die Bohrungen sonst durch den HAL-prozess mit Zinn gefüllt sein können. Bohrdurchmesser von Komponenten Löchern sollten im oberen Toleranzbereich des Bauteils gewählt werden und Restringe sollten möglichst groß definiert werden. Bitte beachten Sie das quadratische Anschlüsse ein größeres Bohrloch als Ihre Seitenlänge voraussetzen.


Vias

Dabei handelt es sich um vertikale elektische Verbindungen zwischen verschiedenen Lagen einer Leiterplatte (engl: Vertial Interconected Access). Vias ermöglichen die Leiterplattenfläche, bei gegebener Funktionalität, zu minimieren und kommen besonders bei komplexen Designstrukturen, sowie bei hochverdichteten Schaltungen, zum Einsatz. Vereinfacht betrachtet ist ein Via eine durchkontaktierte Bohrung ohne Bauteil um Signale von einer Lage auf andere Lagen zu verteilen zu können.


Restring

Als Restring wird der um das Via bzw. die durchkontaktierte Bohrung umlaufende Kupferring bezeichnet. Dieser sollte mindestens so groß gewählt werden, wie die benötigte Leiterbreite.


Blind und Buried Vias

TypBlind ViasBuried Vias
Verbindungenzwischen einer Außenlage und mindestens einer Innenlagezwischen Innenlagen
Sichtbarjavon außen nicht sichtbar
BesonderheitenMicrovias: Durchmesser Blindvia <= 0,15 mm. Microvias werden mit Lasertechnologie erstellt Buried Vias: mechanisch gebohrt. (maximales Aspect Ratio 1:8)

Via-Füllungen

Via-Abdeckung bzw. VerschlussÜberblick der Möglichkeiten der Abdeckung bzw. des Verschluss für Vias
Via TentingDas Via wird ein- oder beidseitig mit Lötstopplack (Dryfilm) abgedeckt
Tented & Covered ViaDas Via wird ein- oder beidseitig mit Lötstopplack (Dryfilm) abgedeckt und anschließend mit Lötstopp überdruckt
Plugged ViaDas Via wird ein- oder beidseitig mit nicht-leitender Paste verschlossen (dringt teilweise in das Via ein)
Plugged & Covered ViaDas Via wird ein- oder beidseitig mit nicht-leitender Paste verschlossen (dringt teilweise in das Via ein) und anschließend mit Lötstopp überdruckt
Filled ViaDas Via wird komplett mit nicht-leitender Paste gefüllt
Filled & Covered ViaDas Via wird komplett mit nicht-leitender Paste gefüllt und anschließend ein- oder beidseitig mit Lötstopp überdruckt
Filled & Capped ViaDas Via wird durchkontaktiert und anschließend gereinigt. Dann wird eine nichtleitende Paste eingepresst und ausgehärtet, die Enden metallisiert, planarisiertund überkontaktiert wird um eine plane, lötbare Oberfläche zu erhalten
Anwendung primär für Via-in-Pad Lösungen eingesetzt sowie für stacked und staggered (Micro-)vias. Via Capping ermöglicht das Routen von Leitern zwischen den BGA-Vias.
Möglich auch für Blind Vias