Via-in-Pad BGA Design: PCB-Zuverlässigkeit & Leistung steigern

Haben Sie ein PCB-Design mit Via-in-Pad in Betracht gezogen? Via-in-Pad-Design wird zunehmend beliebter, und wenn Sie mit der Idee von Vias auf BGA-Pads nicht vertraut sind, könnte es in Ihrem besten Interesse liegen, diese neue PCB-Design-Option zu erkunden, die an Popularität gewinnt.

Was ist ein Via-in-Pad?

Ein Via-in-Pad-Design, wie der Name andeutet, ist ein PCB-Design mit Vias direkt auf den BGA-Pads. Der Hauptvorteil eines Via-in-Pad-Designs, auch VIP-Design genannt, ist die Reduzierung des für Vias benötigten Bereichs, was die Fertigung miniaturisierter PCBs erleichtert und die benötigte Platinenfläche für Signal-Routing drastisch minimiert. Mit Via-Löchern, die direkt mit den Lagen unter dem Bauteil verbunden sind, können Sie Signal-Routing betreiben, ohne den Geräte-Footprint-Perimeter zu verlassen.

Gilt es als schlechte Praxis, Vias auf BGA-Pads zu platzieren?

Ist das gute oder schlechte Praxis? Warum macht es nicht jeder? Tatsächlich tun es viele. Es wird zur gängigen Praxis, Vias auf BGA-Pads zu platzieren. Warum tun es nicht alle Designer? Der Hauptgrund: Wenn Sie ein Via-in-Pad platzieren, müssen Sie es füllen – entweder mit Kupfer oder einem kupferbeschichteten nicht-leitenden Material. Nicht-leitende Füllung ist am beliebtesten und preislich wettbewerbsfähiger. Tun Sie dies nicht, fließt das Lot vom Pad weg und Sie erhalten keine funktionale elektrische Verbindung.

Das Füllen der Vias ist ein zusätzlicher Schritt, und manche Designer möchten die dafür erforderlichen Kosten und Zeit nicht auf sich nehmen. Via-in-Pad beeinflusst auch den benötigten Bohrdurchmesser. Dennoch gibt es viele gute Gründe für ein Via-in-Pad-Design, weshalb viele PCB-Anwender sie fordern, trotz des leicht erhöhten Kosten- und Zeitaufwands.

Als Nächstes: Vor- und Nachteile von traditionellen Vias vs. VIP-Typen.

Traditionelle Vias vs. VIP-Typen: Vor- und Nachteile

Wie erwähnt, können Sie bei einem traditionellen Via-Layout einfach Lötstopplack auftragen, um zu verhindern, dass das Lot in den Via-Schacht gezogen wird und elektrische Verbindungsprobleme verursacht. Bei Via-in-Pad funktioniert das nicht. Sie müssen die Vias vollständig füllen, damit keine Lufteinschlüsse mit resultierendem Ausgasen in der Bestückungsphase entstehen. Sie benötigen auch eine flache, plane Oberfläche, um Fine-Pitch-BGAs und Komponenten effektiv zu bestücken.

Wie füllt man diese In-Pad-Vias? Nach mechanischem Bohren und Beschichten Ihrer In-Pad-Vias müssen Sie diese mit Epoxidharz füllen. Alternativ können Sie Ihre Vias laserablatieren und mit Kupfer füllen. Die Wahl hängt von Ihrer spezifischen Anwendung und Ihren Bedürfnissen bei Ihren Leiterplatten sowie der Via-Größe ab. Das Hauptproblem bei der Prozessentscheidung ist der Pad-Durchmesser. Sie müssen sicherstellen, dass die Pad-Größe groß genug für den Via-Durchmesser ist, während sie gleichzeitig Fertigungstoleranzen berücksichtigt und die minimalen IPC Class 2 oder 3 Annular-Ring-Anforderungen erfüllt.

Der VIP-Vorteil: Sobald Sie die Vias effektiv In-Pad platzieren, genießen Sie enorme Platzeinsparungen, was nicht nur Ihre Effizienz steigern, sondern für bestimmte moderne Anwendungen sogar erforderlich sein kann. Wenn Sie eine revolutionäre Anwendung haben, die Platzflexibilität erfordert, kann VIP die ideale Wahl sein – und möglicherweise die einzige Wahl.

Entscheidung: Traditionelle Vias vs. VIP

Für viele, die Leiterplatten in alltäglichen Industrieanwendungen nutzen, scheint die Entscheidung zwischen traditionellen Vias und VIP-Setup immer noch im Dunkeln zu liegen. Manche fragen sich, ob die richtige Wahl wichtig ist, ob sich der VIP-Aufwand lohnt, und ob VIP der zukünftige Standard ist, an dem alle PCBs gemessen werden.

Wenn Sie sich noch nicht sicher sind, ob Sie traditionelle Vias oder Vias-in-Pad wählen sollen, kann Millennium Circuits Limited helfen. Wir sind die weltweiten Experten in der Lieferung von Leiterplatten und wissen mehr über PCB-Design als fast jeder andere. Wir haben Zugang zu talentierten Designern, Herstellern und Ingenieuren, die so ziemlich alles über jede Facette des PCB-Designs wissen, einschließlich Via-Platzierung.

Für Hilfe bei der Bestimmung der idealen PCB-Design-Optionen für Ihre Firmen-Leiterplatten, für ein Angebot zu Leiterplatten oder zur Bestellung: Rufen Sie MCL an unter 717-558-5975 oder kontaktieren Sie uns online – wir helfen Ihnen gerne.