Warum Via-in-Pad die PCB-Leistung verbessert: Hauptvorteile

Mit Fortschritten in elektronischen Anwendungen und Produkten spielen Vias eine bedeutende Rolle bei der Verbindung von Lagen innerhalb einer Leiterplatte. Es gibt drei Haupttypen von Vias:

• Through Hole Via
• Blind Via
• Buried Via

Jeder der drei hat spezifische Funktionen und Attribute, die zur gesamten optimalen Leistung von PCBs beitragen. Via-in-Pad ist jedoch eine beliebte Wahl bei kleinmaßstäblichen BGA und PCBs.

Durch den Bedarf an hochdichten Ball Grid Arrays (BGAs) und miniaturisierten SMD-Chips nimmt der Einsatz der Via-in-Pad-Technologie zu.

Was ist Via-in-Pad?

Via-in-Pad ist eine PCB-Designtechnologie, die die PCB-Dichte erhöht und höhere Bauteildichte ermöglicht (besonders im BGA- und SMT-IC-Bereich).

Im PCB-Design ist ein Via ein Pad mit winzigen metallisierten Löchern auf einer PCB. Diese Löcher verbinden Kupferleiterbahnen auf verschiedenen Lagen der Schaltung.

Via-in-Pad ist jedoch gängiger bei BGA-Gehäusen, die enger werden, ohne das traditionelle „Dog-Bone“-Landmuster zu nutzen, um Signale vom BGA-Footprint zu einem Via zu leiten. Von dort leitet das Via das Signal weiter zu anderen Lagen.

Sie können Vias direkt in den Footprint-Pad bohren, was eine viel einfachere Route durch direktes Löten ermöglicht. Sie müssen jedoch sicherstellen, diesen Prozess in den Fertigungsnotizen (Fab Notes) anzugeben. Typischerweise wird Via-in-Pad für Signaltests verwendet.

Vorteile der Verwendung von Via-in-Pad

Es gibt mehrere Vorteile bei der Verwendung von Via-in-Pad-Leiterplatten. Erstens: ideal zur Erhöhung der PCB-Dichte, Reduzierung der Induktivität und Nutzung feinerer Rastergehäuse. Da Sie das Via direkt unter dem Kontaktpad des Bauteils platzieren, erreichen Sie überlegenes Routing und höhere Bauteildichte.

Im Vergleich zu Blind- und Buried-Vias weitere Vorteile von Via-in-Pad:

• Anwendung auf Feinraster-BGA
• Fördert Platzeinsparung und höhere PCB-Dichte
• Verbessert thermische Ableitung
• Bietet koplanare, flache Oberfläche (mit bestückten Komponenten)
• Geringere Induktivität durch Fehlen von Dog-Bone-Pads
• Erhöht die Spannungsbelastbarkeit des Vias

Sie müssen jedoch mit Ihrem PCB-Hersteller bestätigen, ob dieser über ausreichende Fertigungsausrüstung für Via-in-Pad verfügt.

Wann sollten Sie Via-in-Pad einsetzen?

Bei Verwendung von Feinrasterkomponenten macht Routing via Via-in-Pad das PCB-Routing so kompakt wie möglich. Zudem kann es das Routing für komplexe LGA- und BGA-Gehäuse vereinfachen.

Sie können Bypass-Kondensatoren näher platzieren, was Oberflächenrouting und parasitäre Induktivität minimiert. Zudem sind Ground-Planes und Power-Pfade kürzer bei Via-in-Pad, was EMF-Emissionen bei High-Frequency-Designs minimiert.

Vias-in-Pad können auch Ihr Wärmemanagement beeinflussen. Generell haben leistungsstarke SMD-Bauteile ein Thermal Pad, das auf der PCB montiert ist. Das Einführen von Vias durch das Board zur anderen Seite erhöht die Kupferfläche zur Wärmeabfuhr.

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