Durchkontaktierung in PCB Pad | PCBPit

Was ist Via in Pad?

Über in Pad

In der sich ständig weiterentwickelnden Landschaft elektronischer Geräte, die immer kleiner und komplexer werden und immer mehr Funktionalität erfordern, müssen Leiterplatten eine höhere Routing-Dichte ermöglichen. Um diesem Bedarf gerecht zu werden, wird häufig das Via-in-Pad-Design verwendet.

Bei diesem Ansatz wird ein Via direkt unter dem Montagepad eines Bauteils auf der Leiterplattenoberfläche positioniert, wodurch eine direkte Verbindung vom Pad zu den internen Schaltungsebenen hergestellt wird, wodurch der herkömmliche Ansatz, Routen um das Pad herum zu verfolgen, umgangen wird.

Prozess der Via-in-Pad-Füllung

Bei der Via-in-Pad-Technik, die Durchkontaktierungen werden in der Regel mit nichtleitendem Epoxidharz getränkt, versiegelt und dann mit Beschichtungsmaterial überzogen. Diese Praxis trägt dazu bei, Kurzschlüsse oder fehlerhafte Lötstellen zu verhindern, die durch in das Via austretendes Lot verursacht werden. Die vollständige Verkapselung der Durchkontaktierung ist von entscheidender Bedeutung, da sie das Potenzial für Hohlraumbildung minimiert und eine gleichmäßige Beschichtung fördert. Dieses spezielle Verfahren unterscheidet sich vom "Via-Tenting", bei dem eine Lötstoppmaske aufgetragen wird, um das Via zu isolieren und das Eindringen von Lot während des Montageprozesses zu verhindern.

Richtlinien für die Gestaltung von Via-in-Pads

Bei der Integration des Via-in-Pad-Designs in eine Leiterplatte sind einige wichtige Überlegungen anzustellen. Diese Überlegungen umfassen die Auswahl der optimalen Durchgangsdimensionen, um einen erhöhten Widerstand oder unerwünschte Kapazitäten zu vermeiden, die strategische Positionierung des Durchgangs, um Signalstörungen und Reflexionen abzuschwächen, die korrekte Dimensionierung des ringförmigen Rings, um die elektrische und Wärmeableitungskapazität des Durchgangs zu erhalten, und die korrekte Gestaltung der Lötstoppmaske, um sicherzustellen, dass das Lot nicht in den Durchgang kriecht, was zu Problemen wie Lötlöchern oder der Bildung von Lotkugeln führen könnte.

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Anwendung von Via-in-Pad in PCB-Layouts

Ist eine Via-in-Pad-Anordnung immer die richtige Wahl für jedes Leiterplattenlayout? Wenn Sie darüber nachdenken, ein Via-in-Pad in Ihr Design einzubauen, sollten Sie die folgenden Szenarien bedenken:

Erhöhte Dichte

Die Verwendung des Via-in-Pad-Designs kann vorteilhaft sein, wenn Ihr Ziel darin besteht, die Platzierung von Bauteilen und Leiterbahnen auf engem Raum auf der Leiterplatte zu maximieren und dadurch die Anzahl der Durchkontaktierungen auf der Leiterplattenoberfläche zu verringern.

Besseres Wärmemanagement

Via-in-Pad-Designs eignen sich hervorragend zur Wärmeableitung von Komponenten, die hohe Temperaturen erzeugen, wie z. B. Leistungsgeräte, indem sie einen direkten Wärmeleitpfad zu einer Kupferebene bilden.

Erhöhte elektrische Leistung

Wenn das Ziel darin besteht, die elektrische Leistung der Schaltung zu verbessern, bietet das Via-in-Pad einen niederohmigen Pfad zwischen dem Bauteil und den inneren Schichten der Leiterplatte.

Hochfrequenz-Nutzung

Bei Hochfrequenzbetrieb ist das Via-in-Pad von Vorteil, um die Verbindungsimpedanz zu verwalten und die Signalintegrität zu verbessern.

Trotz der Vorteile kann das Via-in-Pad-Design Herausforderungen mit sich bringen, wie z. B. eine erhöhte Produktionskomplexität, eskalierte Kosten und das Risiko einer thermischen Belastung der Komponenten. Die Angemessenheit des Via-in-Pad-Designs hängt von den einzigartigen Spezifikationen und Grenzen Ihres speziellen Designs ab.

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