Via Hole Filling – neue Option in unserem Kalkulator

Picture5Vollständig geschlossene Durchsteiger können nur mit Durchsteigerfüller gewährleistet werden.

Wir haben dazu 2 Lösungen:

  • Durchsteigerfüller mit Lötstoppmaske
  • Durchsteigerfüller mit Harz

Durchsteigerfüller mit Lötstoppmaske bieten wir schon seit einigen Jahren an. Füllen mit Harz dagegen ist NEU.

Letztes Jahr haben wir in eine ITC THP 30 Plugging-Maschine investiert, die es uns ermöglicht, Durchsteiger mit Harz zu füllen. Jetzt können wir Durchkontaktierungen mit einem nicht leitenden Harz-Material füllen und dann mit Kupfer verschließen, um eine gleichmäßige leitfähige Oberfläche für das Lötpad zu schaffen.
Der größte Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, dass es Entwicklern die Möglichkeit bietet, Durchkontaktierungen in Pads zu verwenden, ohne dass dies die Lötqualität beeinträchtigt. Wir haben mehr und mehr Nachfragen zu dieser Problematik von unseren Kunden erhalten, da Leiterplatten aufgrund immer kleiner werdender Bauteile dichter werden.

Erwin Haertl, Geschäftsführer der ITC, hat einen schönen Artikel darüber verfasst, was die Motivation und die Möglichkeiten einer solchen Investition betrifft. Den Artikel finden Sie hier oder klicken Sie auf das Bild welches die ITC THP 30 zeigt.

Als Harz verwenden wir TAIYO THP-100DX1. Dies wird als ein thermisch gehärtetes Fülldielektrikum beschrieben. Neben anderen wertvollen Eigenschaften, ist die geringe Schrumpfung für uns von großer Bedeutung. Die Qualität nach dem Aushärten bietet eine gute Basis für eine planare Oberfläche.

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Das Schliffbild zeigt ein SMD-Pad auf einem gefüllten Durchsteiger.

Durchsteiger füllen mit Harz

Bei einer 2-lagigen Leiterplatte erfolgt der Prozess vor der eigentlichen Herstellung der Leiterplatte. Bei einer 4-lagigen Leiterplatte erfolgt der Prozess nach dem Verpressen.

Übersicht der zusätzlichen Prozessschritte:

  • Bohren der Vias, die gefüllt werden
  • Reinigung: Plasma und Bürsten
  • Black Hole – Durchkontaktieren
  • Trockenresist laminieren
  • Belichten NUR der zu füllenden Viasill_printplaten-10
  • Durchkontaktieren (PTH)
  • Trockenresist strippen
  • Bürsten, bei Bedarf
  • Trocknen: 150°C für 1 Stunde
  • Durchsteiger füllen mit Harz
  • Aushärten: 150°C für 1.5 Stunde
  • Bürsten

Anschließend wird der Herstellungsprozess mit den üblichen Schritten der Leiterplattenfertigung fortgesetzt.

Technische Spezifikationen

Füllen mit Harz Füllen mit Lötstopplack
ToolSize / EndSize (mm) Min 0.20 / 0.10 0.20 / 0.10
Max 0.60 / 0.50 0.60 / 0.50
Material Dicke (mm) Min 1.00 0.50
Max 2.40 3.20
Startkupfer Außenlagen  (µm) Min 18 NA
Max NA NA
UL Zertifizierung Nein Ja
IPC-4761 Schutz von Vias VII – gefüllt und metallisiert VIb – gefüllt und abgedeckt
Via-in-Pad Anwendung Ja Nein
  • NUR PTH Bohrungen können mit Harz gefüllt werden (PTH Bohrung = Bohrung mit Kupfer-Pads auf TOP und BOT Lage).
  • NUR Durchgangsbohrungen (Top nach Bottom) können gefüllt werden. Blind und Buried Vias werden möglicherweise beim verpressen durch das fließen der Prepregs verschlossen.

Wichtige Parameter sind der Harzgehalt und Aspect Ratio der Bohrung im Verhältnis zur Dicke des Kerns. Ein komplettes Verschliessen kann nicht garantiert werden.

Vermeiden Sie die Verwechslung zwischen Via Filling und Via Plugging

Die IPC-4761 Via Protection Type Classification, beschreibt eindeutig den Unterschied zwischen

Filling ill_printplaten-05 und Plugging ill_printplaten-07 ill_printplaten-08.

In unseren Herstellungsprozessen verwenden wir nur Via Filling (Durchsteigerfüller), da es erhebliche Vorteile gegenüber Via Plugging bietet.

In unseren Design Leitlinien finden Sie weitere Informationen.

Wo finden Sie die neue Option?

Via filling

Via filling selectieIm PCB Kalkulator STANDARD pool bei Advanced Options: Durchsteigerfüller.

Standard ist “Nein”. Sie haben Auswahl “Harz” für gefüllte Vias mit Harz und Kupfer oder “Lötstopplack” für Vias die mit Lötstopplack verschlossen werden.

Wie können Sie in Ihren Layout-Daten sicherstellen, welche Löcher gefüllt werden müssen?

In Ihrer CAD-Software erstellen Sie in Ihrem Job eine zusätzliche Lage “Via Filling”. In dieser Lage sind alle Löcher enthalten, die gefüllt werden müssen. Eine Lage reicht aus, da die Löcher entweder mit Harz oder Lötstopplack gefüllt werden. Eine Kombination beider Techniken ist nicht möglich.

In PCB Visualizer können Sie das Ergebnis Ihrer Daten überprüfen und eventuell die Funktionalität einiger Bohrungen mit dem Drill-Editor ändern, sollten Sie Abweichungen entdecken.

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