Langloch-Endmaß-Toleranz

Es gibt zwei Arten von Langlöcher / Schlitze auf einer Leiterplatte.

Diese Durch- und Nicht-Durchkontaktierten Langlöcher haben beide die gleiche Endmaß-Toleranz, unabhängig von deren Größe oder Art.

Ein Langloch ist vereinfacht ein länglicher Schlitz, welcher zur Befestigung von Bauteilen auf einer Leiterplatte verwendet wird und gewöhnlich in der Bohrlage definiert wird.

Die Langloch-Endmaß-Toleranzen basieren auf den folgenden Faktoren: Schlitz-Art – Durchkontaktiert, Nicht-Durchkontaktiert oder Via.

  • Nominale Langlochgröße vs. verfügbare Werkzeuggrößen.
  • Werkzeug-Toleranz.
  • Werkzeugabnutzung.
  • Langloch-Reinigung (Desmear).
  • Galvanisierungsvorgang und Kupferverteilung.
  • Endoberfläche der Leiterplatte.

DK-Schlitze werden, wie auch DK-Löcher, größer hergestellt als das benötigte Endmaß, um die Fertigungstoleranzen der nachgelagerten Prozesse zu ermöglichen. Das Ausmaß der Vergrößerung des Schlitzes hängt von den bekannten addierten Fertigungstoleranzen bei Erstellung von Schlitzen in der Leiterplatte ab. Es gibt zwei Arten von Schlitzen auf einer Leiterplatte, DK- und NDK – beide besitzen die gleiche Langloch-Endmaß-Toleranz.

Nominale Langlochgröße vs. verfügbare Werkzeuggrößen

Die definierten Toleranzen mit der Werkzeuggröße, welche in Schritten von 0,05mm in Standardgrößen erhältlich sind.

Jegliche Schlitze die bei der Definition von den 0,05mm abweichen, werden auf den nächsten Schritt gerundet.

Es ist mögliche kleinere Schritte bei Werkzeuggrößen zu erhalten, aber die Kosten überschreiten bei weitem den Nutzen.

Von einem anderem Punkt aus betrachtet beträgt die Rundung maximal 0,025 oder 25µm.

Dieses sollte keine nachfolgenden Probleme erzeugen.

Werkzeugtoleranz

Die Werkzeuge zur Erstellung von Schlitzen wurden maschinell produziert und haben ihrerseits Größentoleranzen wie vom Hersteller angegeben.

Standard-Werkzeuggrößen haben normale Toleranzen von +0,01mm oder -0,01mm.

Diese können je nach Größe und Funktion des Werkzeuges variieren.

Werkzeugabnutzung

Bei der Erstellung eines Schlitzes in einer Leiterplatte führt die Reibung zur Abnutzung des Werkzeuges.

Obwohl dies eine sehr kleine Menge darstellt (im µm Bereich), muss das Werkzeug regelmäßig in Abhängigkeit von der bekannten Abnutzungsrate ausgewechselt werden.

Dennoch muss dieser Effekt als Teil der kumulierten Toleranzen bei der Herstellung einer Leiterplatte berücksichtigt werden.

Langloch-Reinigung (Desmear)

Nach der Erstellung des Schlitzes muss dieser gereinigt werden. Dies ist notwendig, um Rückstände aus dem Bohr- und Fräsprozess zu entfernen.

Der Reinigungsvorgang ist ein chemischer Prozess, welcher als Desmear bekannt ist.

Dieser glättet ebenso die Lochwandungen, um diese für die Behandlung mit Blackhole vorzubereiten.

Während dieser Reinigung wird eine sehr geringe Menge (weniger als ein Micron) von der Lochwand abgetragen, welches den Schlitz vergrößert.

Sollte diese Reinigung nicht korrekt durchgeführt werden, könnte der Blackhole-Prozess und in der Folge die Durchkontaktierung versagen.

Galvanisierung von Schlitzen und Kupferverteilung

Unser Ziel ist es ungefähr 20-25µm Kupfer in durchkontaktierten Schlitzen abzuscheiden.

Dennoch beeinflusst die Kupferverteilung auf dem Leiterbild in großem Maße wie gleichmäßig das Kupfer auf der gesamten Leiterplatte abgeschieden wird.

Die unten gezeigte Kupferverteilung würde dazu führen, dass mehr Kupfer in Bereichen mit niedriger Kupferdichte abgeschieden wird (rot).

Dies würde dazu führen, dass DK-Schlitze in diesem Bereich dickere Kupferwände hätten und somit kleinere tatsächliche Endmaß-Schlitzgrößen.

Zusätzliche Informationen darüber, wie Sie Ihre Kupferverteilung verbessern können erhalten Sie unter  Tips & Tricks und Wie man eine gleichmäßigere Kupferverteilung erhält..

Die endgültige Oberflächen-Veredelung der Leiterplatte

Wenn wir über die endgültige Oberflächen-Veredelung der Leiterplatte sprechen, beziehen wir uns auf die finale, metallisierte, schützende Veredelung für Pads und freiliegendes Kupfer auf einer Leiterplatte.

Diese wird üblicherweise nach dem Lötstopplack aufgebracht und ist z.B. HAL, ENIG, ImAg etc..

Jegliche DK-Schlitze werden ebenso während dieses Prozesses auf das Kupfer abgeschieden und reduzieren damit das Endmaß der Schlitze.