Die Via-Behandlung gehört in die Fertigungsnotiz. Fehlt sie oder ist sie unklar, stellt die Arbeitsvorbereitung eine technische Rückfrage, und der Auftrag geht erst nach schriftlicher Bestätigung in die Fertigung.
| Behandlung | Zustand der Hülse | Typischer Einsatz | Hauptrisiko |
|---|---|---|---|
| Offen | Bohrungsrand und Restring frei | Testpunkte, zu lötende Vias | Lotabfluss, Brücken zu Nachbarpads |
| Tenting (abgedeckt) | Lack bildet einen Film über der Öffnung, Hülse muss nicht gefüllt sein | Normale Signal-Vias, Schutz vor ungewolltem Löten | Lack wird in kleine Bohrungen gezogen |
| Lötstopplack-Füllung | Lack füllt und verschließt die Hülse | Vakuumtest, kein Lotdurchtritt beim Wellenlöten, Auflage unter Bauteilen | Große Bohrungen füllen nicht; einseitige Füllung bildet Sackloch |
| Harzfüllung + Kupferdeckel | Harz gefüllt, gehärtet, plan geschliffen, überkupfert | Via-in-Pad, vergrabene Vias, Fine-Pitch mit planer Fläche | Mehr Prozessschritte, im Lagenaufbau einplanen |
1. Offene Vias: nur wo Freilegung nötig ist
Ein offenes Via hat keinen Lötstopplack über Restring und Öffnung. Das passt für Testpunkte und Vias, die gelötet werden sollen. Offene Vias neben Pads ziehen beim Reflow Lot ab oder brücken zum Nachbarpad. Vias sollten nicht standardmäßig offen bleiben.
2. Tenting: kleine Bohrungen ziehen den Lack hinein
Beim Tenting soll der Lack einen Film über der Öffnung bilden, während das Hülsenkupfer durchgehend und prüfbar bleibt. Unter etwa 10 mil zieht die Kapillarwirkung den Lack in die Hülse. Zusammen mit dem normalen Lötstopplack-Versatz (±0,076 mm laut SKPCB-Fähigkeitstabelle) sind einige Bohrungen mit Lack verstopft, andere frei.
Die SKPCB-Rückfrage bietet zwei Lösungen:
- Auf Füllung umstellen: akzeptieren, dass Lack eindringt, und Füllung vorgeben. Ergebnis ist ein einheitlicher, prüfbarer verschlossener Zustand.
- Lacköffnung je Seite um etwa 5 mil vergrößern: Die Lackkante liegt deutlich neben der Öffnung, die Bohrung bleibt frei. Dafür liegt ein Kupferring frei, dessen Abstand zu Nachbarleitern zu prüfen ist.
3. Lötstopplack-Füllung: große Bohrungen füllen nicht
Füllung wird meist aus drei Gründen verlangt: Die Leiterplatte muss im Test Vakuum halten, beim Wellenlöten darf kein Lot durchtreten, oder ein Bauteil liegt über der Bohrung und braucht eine Auflagefläche.
Über etwa 30 mil sinkt der Lack vor dem Aushärten durch sein Eigengewicht ab. Es bleibt ein Hohlraum oder ein in der Mitte gerissener Film, und keines der drei Ziele wird erreicht. Zwei Lösungen:
- Enddurchmesser verkleinern und füllen: bestätigen, dass der kleinere Durchmesser Funktion und Bestückung nicht beeinträchtigt.
- Auf Tenting umstellen: Der Durchmesser bleibt, die Hülse ist aber nicht mehr dicht. Vakuumtest und Lotsperre beim Wellenlöten entfallen.
4. Einseitige Füllung: Lotperlen bei HAL
Wird nur eine Seite gefüllt und die andere offen gelassen, entsteht ein Sackloch. Beim HAL dringt flüssiges Lot in die Hülse ein, kann nicht entweichen und bleibt nach dem Abkühlen als Lotperle zurück. Da ein Ende verschlossen ist, kommen weder Reinigungslösung noch Luft hinein, und die Sichtprüfung sieht den Grund nicht. Löst sich die Perle später, kann sie benachbarte Pads kurzschließen.
Die zwei Optionen der SKPCB-Rückfrage:
- Einseitige Füllung beibehalten: Lotperlen schriftlich als zulässigen Zustand dieser Fertigung akzeptieren.
- Auf der gefüllten Seite ein Fenster von etwa 3 mil öffnen: Die Hülse ist an beiden Enden offen, entlüftet beim HAL, und kein Lot bleibt stehen. Die Seite bleibt im Wesentlichen lackbedeckt.
Bei anderen Oberflächen als HAL verhält es sich anders; die Prüfung erfolgt trotzdem gegen die tatsächliche Oberfläche.
5. Harzfüllung mit Kupferdeckel: wann sie nötig ist
Lötstopplack-Füllung und Harzfüllung sind nicht austauschbar. Material, Funktion und Abnahmekriterien unterscheiden sich. Harzfüllung ist angezeigt bei:
- Via-in-Pad: Das Via im Pad muss plan gefüllt und überkupfert sein, sonst läuft Lot in die Bohrung, und es entstehen magere Lötstellen oder Voids.
- Vergrabenen Vias und sequenzieller Verpressung: Innenlagen-Vias müssen vor dem Pressen gefüllt sein, sonst bleibt über ihnen eine Delle oder ein Hohlraum.
- Fine-Pitch-Bauteilen mit planer Fläche: BGAs und ähnliche Gehäuse reagieren empfindlich auf Pad-Ebenheit.
SKPCB führt Siebdruck- und Vakuum-Harzfüllung mit einem Absolutdruck der Vakuumanlage unter 50 Pa, für vergrabene, kleine, Dickboard- und Via-in-Pad-Vias, vorbehaltlich der Prüfung des Lagenaufbaus. Siehe Prozessfolge Via-in-Pad mit Harzfüllung und Abnahme harzgefüllter Vias.
6. Auswahl nach Zweck
| Zweck | Empfohlene Behandlung | Hinweis |
|---|---|---|
| Testpunkte, zu lötende Vias | Offen | Nur Bohrungen freilegen, die frei sein müssen |
| Normale Signal-Vias | Tenting | Bei zu kleiner Bohrung füllen oder Öffnung vergrößern |
| Vakuumtest, Lotsperre beim Wellenlöten | Lötstopplack-Füllung (beidseitig) | Bei zu großer Bohrung verkleinern oder abdecken |
| Vias nahe an Pads | Tenting oder Füllung | Lötstoppsteg mitprüfen; SKPCB-Minimum 0,1 mm |
| Via-in-Pad, vergrabene Vias, Fine-Pitch-BGA | Harzfüllung + Kupferdeckel | Im Lagenaufbau einplanen |
7. Die Fertigungsnotiz formulieren
Die meisten Rückfragen entstehen aus drei unklaren Angaben: „alle Vias abdecken“ ohne Größenaufteilung, „Vias füllen“ ohne Angabe ein- oder beidseitig, und Lötstopplack-Füllung vermischt mit Harzfüllung. Besser:
- Bohrungen nach Durchmesser oder Funktion gruppieren und je Gruppe eine Behandlung angeben, statt einer Zeile für die ganze Leiterplatte.
- Bei Füllung ein- oder beidseitig und den endgültigen Lackzustand jeder Seite angeben.
- Harzgefüllte Vias auf eigener Lage oder in eigener Bohrtabelle führen und angeben, ob ein Kupferdeckel gefordert ist.
- Abnahme angeben: Vakuumtest ja/nein, zulässige Delle oder Überstand, Schliffbild ja/nein.
- Bohrungsdefinitionen und Einheiten in Gerber, Bohrdaten, Lagenaufbau und Impedanzunterlagen einheitlich halten.
Alle Auslöser und Optionen der Rückfragen stehen in der technischen Rückfragen-Referenz. Via-Felder unter Thermal-Pads brauchen eigene Überlegungen, siehe Füllung von Thermal-Via-Feldern.
Interne Links
- Leiterplatte mit harzgefüllten Vias
- Technische Rückfragen-Referenz
- Prozessfolge Via-in-Pad mit Harzfüllung
- Abnahme harzgefüllter Vias
- Füllung von Thermal-Via-Feldern
- Fertigungsmöglichkeiten
- Angebot anfordern
FAQ
Q: Was ist der Unterschied zwischen Tenting und Via-Füllung?
A: Beim Tenting bildet der Lack nur einen Film über der Öffnung; bei der Füllung füllt und verschließt der Lack die Hülse. Ein abgedecktes Via eignet sich nicht für den Vakuumtest.
Q: Ab welcher Bohrung ist Tenting ungeeignet?
A: Unter etwa 10 mil stellt SKPCB eine technische Rückfrage, weil der Lack in die Bohrung gezogen wird. Auf Füllung umstellen oder die Lacköffnung je Seite um etwa 5 mil vergrößern.
Q: Ab welcher Bohrung ist Lötstopplack-Füllung ungeeignet?
A: Über etwa 30 mil füllt der Lack nicht zuverlässig. Enddurchmesser verkleinern und füllen oder auf Tenting umstellen.
Q: Warum keine einseitige Füllung bei HAL?
A: Einseitige Füllung bildet ein Sackloch; HAL-Lot dringt ein und kann nicht entweichen, es bleibt eine Lotperle. Auf der gefüllten Seite ein Entlüftungsfenster von etwa 3 mil öffnen oder die Perlen schriftlich akzeptieren.
Q: Kann Lötstopplack-Füllung die Harzfüllung ersetzen?
A: Nein. Via-in-Pad, vergrabene Vias und Aufbauten mit planer Fläche brauchen Harzfüllung mit Kupferdeckel; beides wird getrennt spezifiziert.