PCB VIA (Vertikaler Verbindungszugang)

ÜBER, Abkürzung für Vertical Interconnect Access, ist ein entscheidendes Element in mehrschichtigen Leiterplatten (PCBs). Diese verkupferten Löcher ermöglichen elektrische und thermische Verbindungen zwischen den Schichten, unterstützung kompakt, Hochleistungselektrogeräte.

Was ist eine VIA??

A über wird ein kleines Loch gebohrt (mechanisch oder per Laser) durch PCB-Schichten, mit Kupfer gefüllt oder plattiert, Ermöglicht die elektrische Kontinuität zwischen den Schichten. Es besteht aus:

• Fass: Das leitfähige Rohr, das das Loch auskleidet.

• Unterlage: Der Kupferring, der die Durchkontaktierung mit einer Leiterbahn verbindet.

• Anti-Pad: Der Freiraum um die Durchkontaktierung, um diese von nicht verbundenen Kupferschichten zu isolieren.

🔧 Wie werden Vias hergestellt?

1. Kupferpads werden auf jeder Ebene platziert.

2. Löcher sind durch den Stapel gebohrt an Verbindungspunkten.

3. Der Epoxidharz wird chemisch entfernt, Freilegen von Kupferpads.

4. Der Lauf wird gebildet durch Galvanisieren von Kupfer im Loch.

5. Lötmaske wird zum Schutz und zur Isolierung eingesetzt.

✔️ Dieser Prozess ermöglicht es Ingenieuren, mehrere Schichten effizient zu stapeln, Minimierung der Platinengröße bei gleichzeitiger Maximierung der Schaltungskomplexität.

🔍 Arten von Vias

1️⃣ Durchkontaktierungen

Dringt vollständig ein die Platine von oben nach unten.

Vorteile:

• Starke mechanische und elektrische Verbindung

• Gute Wärmeleitfähigkeit

• Einfache Inspektion und Nacharbeit

• Unterstützt Durchgangslochkomponenten

Einschränkungen:

• Verbraucht Platz auf allen Ebenen

• Größere Bohrergrößen begrenzen die Layoutdichte

• Kann bei hohen Frequenzen zu Signalreflexionen führen

Anwendungsfälle: Strom-/Erdungsanschlüsse, Steckermontage, Thermotransfer.

2️⃣ Blinde Vias

Verbindet die Außenschicht mit einer oder mehreren Innenschichten, geht aber nicht durch die ganze Tafel.

Vorteile:

• Erhöht die Routingdichte

• Kürzere elektrische Wege = bessere Hochfrequenzleistung

• Spart Platz auf der Platine

• Reduziert die Gesamtzahl der Schichten bei komplexen Designs

Anwendungen:
Mobile Geräte, Hochgeschwindigkeitsstrecken, tragbare Elektronik, Luft- und Raumfahrtsysteme.

3️⃣ Vergrabene Vias

Innen komplett umschlossen das Brett—verbindet nur innere Schichten, von außen unsichtbar.

Herausforderungen bei der Herstellung:

• Erfordert sequentielles Laminieren und Bohren

• Bedürfnisse präzise Ausrichtung

• Schwieriger zu überprüfen (erfordert Röntgen)

Vorteile:

• Hervorragende Signalintegrität

• Geringere EMI-Emissionen

• Gibt Oberfläche frei

• Größere Routing-Flexibilität

Anwendungen: Hochgeschwindigkeitsdesigns, HF-Karten, kompakte Multilayer-Leiterplatten

Den richtigen Weg wählen

Warum Vias in modernen Leiterplatten wichtig sind

Vias-Unterstützung:

📡 Signalrouting über Schichten hinweg

🔌 Stromverteilung und Erdung

🌡️ Wärmemanagement

🧩 Hochdichte Verbindungen (HDI)

🎯 Präzise Leistung in kompakter Elektronik

Zusammenfassung

Vias sind Kernelemente im mehrschichtigen PCB-Design. Sie wirken sich auf alles aus Leistung und Größe bis hin zu Herstellungskosten und Signalintegrität. Die Auswahl des richtigen Via-Typs ist entscheidend für den Erfolg Ihres Produkts in der sich schnell entwickelnden Elektroniklandschaft von heute.