Die Lötstopplackabdeckung einer Durchkontaktierung bedeutet, dass eine Via auf einer oder beiden Seiten einer Leiterplatte mit Lötstopplack bedeckt wird. Dadurch kann die freiliegende Kupferfläche um eine Via verringert werden. Eine mit Lötstopplack abgedeckte Öffnung beweist jedoch nicht, dass die Bohrung abgedichtet, gefüllt, wasserdicht oder als ebene lötbare Anschlussfläche geeignet ist. Wenn die Konstruktion eines dieser Ergebnisse erfordert, legen Sie es gesondert fest und vereinbaren Sie, wie es überprüft wird.
Diese Unterscheidung ist besonders wichtig, wenn sich Durchkontaktierungen nahe an Bauteilanschlussflächen befinden, für Prüfungen zugänglich bleiben müssen oder innerhalb einer zu lötenden Anschlussfläche liegen. Die richtige Behandlung ist eine standortbezogene Entscheidung und keine einheitliche Einstellung für die gesamte Leiterplatte.
In diesen schematischen Draufsichten zeigt 1 eine freiliegende Durchkontaktierung und 2 eine mit Lötstopplack abgedeckte Durchkontaktierung. Die Darstellungen sind nicht maßstäblich; eine Draufsicht kann nicht beweisen, dass eine abgedeckte Bohrung abgedichtet ist.
Was deckt der Lötstopplack bei einer Via tatsächlich ab?
Das Layout legt fest, wo der Lötstopplack geöffnet ist und wo er auf dem Kupfer verbleibt. Eine Einstellung zur Lötstopplackabdeckung fordert die Abdeckung einer Durchkontaktierung mit Lötstopplack an. Die Dokumentation des Leiterplatteneditors von KiCad 9 behandelt beispielsweise die Abdeckung auf Vorder- und Rückseite als getrennte Einstellungen. Das fertige Ergebnis hängt dennoch von den exportierten Lötstopplackdaten, der Bohrungsgeometrie und dem Fertigungsprozess ab.
Eine Lötstopplackabdeckung ist nicht dasselbe wie das Einbringen von Material in die Bohrung. Wer eine verschlossene Bohrung, einen gefüllten Bohrungskanal oder eine mit Kupfer abgedeckte Oberfläche benötigt, sollte diese Anforderung ausdrücklich angeben, statt zu erwarten, dass der Hersteller sie aus einer Lötstopplacklage ableitet. Die öffentlich zugängliche Vorschau von IPC-4761 führt mit Lötstopplack abgedeckte, verschlossene, gefüllte, abgedeckte und mit einer Kappe versehene Ausführungen getrennt auf und behandelt, wie der Schutz in den Beschaffungsunterlagen festzulegen ist. Sie enthält keinen universellen Abnahmegrenzwert für jedes Projekt.
Welche Behandlung sollte festgelegt werden?
| Konstruktionsanforderung | Zu besprechende Behandlung | Was bestätigt werden muss |
|---|---|---|
| Freiliegendes Kupfer um eine Durchkontaktierung verringern | Lötstopplackabdeckung auf der betreffenden Seite | Positionen, Seite, exportierte Lötstopplackdaten und die vereinbarten Abdeckungskriterien; nicht davon ausgehen, dass die Bohrung abgedichtet ist. |
| Zugang für eine Prüfspitze oder einen anderen Kontakt | Lötstopplacköffnung an ausgewählten Durchkontaktierungen | Zugängliche Seite, Öffnung und Position; den geplanten Prüfzugang mit den Bestückungs- und Prüfteams bestätigen. |
| Eindringen in eine Durchkontaktierung kontrollieren | Ein gesondert festgelegtes Verfahren zum Verschließen oder Füllen | Material und Umfang, Seiten, Prüfung und das für die Anwendung erforderliche Ergebnis; eine Lötstopplackabdeckung allein stellt dies nicht sicher. |
| Auf einer Anschlussfläche mit einer Durchkontaktierung löten | Eine definierte gefüllte, planarisierte und mit Kupfer abgedeckte Ausführung, sofern erforderlich | Bohrungspositionen, fertige Oberfläche der Anschlussfläche, Materialien und Abnahmekriterien; die tatsächliche Anschlussfläche und das Bauteil mit dem Hersteller und dem Bestücker prüfen. |
Dies sind Ausgangspunkte für eine Konstruktionsprüfung, keine austauschbaren Prozessbezeichnungen und keine Garantie dafür, dass eine bestimmte Ausführung für jede Leiterplatte verfügbar ist. Der Artikel zur Fertigung von Durchkontaktierungen in Anschlussflächen behandelt gefüllte und mit Kupfer abgedeckte lötbare Anschlussflächen ausführlicher; die Grundlagen zu Leiterplatten-Durchkontaktierungen erklären, wie Durchkontaktierungen Lagen verbinden.
Was ändert sich in der Nähe einer Bauteilanschlussfläche?
Betrachten Sie eine Durchkontaktierung neben einer Lötanschlussfläche mit engem Raster. Die Anschlussfläche muss für die Bestückung die vorgesehene Lötstopplacköffnung aufweisen, während die Durchkontaktierung abgedeckt sein kann. Prüfen Sie die Kupfer- und Lötstopplackgeometrie gemeinsam: Eine gewünschte Trennung in der CAD-Ansicht ist nur dann hilfreich, wenn die freigegebenen Lötstopplackdaten und der Fertigungsprozess das vorgesehene Ergebnis ermöglichen. Bitten Sie den Hersteller, kritische Lötstopplackstrukturen mit geringen Abständen zu prüfen, statt sich auf einen allgemeinen Abstandsrichtwert zu verlassen.
Liegt eine Durchkontaktierung innerhalb einer zu lötenden Anschlussfläche, stellt sich ein anderes Problem. Eine offene Bohrung kann dazu führen, dass während der Bestückung Lot von der Lötstelle abfließt. Eine Durchkontaktierung mit Lötstopplack abzudecken, ist nicht dasselbe wie die ebene lötbare Oberfläche bereitzustellen, die die Auslegung der Anschlussfläche möglicherweise erfordert. Besprechen Sie vor der Freigabe der Dateien die Ausführung der Durchkontaktierung in der Anschlussfläche, den Oberflächenzustand und den Bestückungsprozess gemeinsam.
Für den Prüfzugang kann das Gegenteil gelten: Eine auf der Prüfseite bewusst geöffnete Durchkontaktierung kann nützlich sein. Kennzeichnen Sie sie im Prüfplan und bestätigen Sie, dass das Prüfteam sie tatsächlich erreichen kann. Eine Lötstopplacköffnung allein beweist keine elektrische Prüfabdeckung.
Abdecken, Verschließen und Füllen: Was ändert sich im Inneren der Bohrung?
Betrachten Sie zwei voneinander unabhängige Entscheidungen: Was geschieht an der Oberfläche, und was ist im Inneren der Durchkontaktierung erforderlich? Eine Lötstopplacklage kann Kupfer auf der Außenseite der Leiterplatte abdecken. Beim Verschließen wird Material an einer Öffnung eingebracht; die erforderliche Tiefe und Beschaffenheit müssen für das gewählte Verfahren vereinbart werden. Das Füllen betrifft das Innere der Bohrung. Eine Kupferabdeckung ist eine weitere Oberflächenausführung, die über einer gefüllten Durchkontaktierung festgelegt werden kann, wenn eine lötbare Anschlussfläche benötigt wird. Eine Zeichnung sollte diese Begriffe nicht als Synonyme verwenden.
Auch die Angabe einer Füllung allein sagt dem Käufer nicht, welches Material verwendet wird, ob die Oberfläche planarisiert wird oder ob eine Kupferabdeckung vorhanden ist. Wenn diese Eigenschaften wichtig sind, geben Sie sie in der Zeichnung an und fragen Sie nach dem anzuwendenden Verfahren und den Abnahmekriterien. Leitfähige und nichtleitende Materialien sind unterschiedliche Optionen; ihre Eignung hängt von ihren tatsächlichen Eigenschaften und der Anwendung ab. Eine nichtleitende Füllung unterbricht für sich genommen nicht die elektrische Verbindung zwischen den Lagen über die metallisierte Bohrungswand.
Lötstopplack ist eine Oberflächenbeschichtung und kein Ersatz für eine projektspezifische Abdichtungsspezifikation. Eine abgedeckte Durchkontaktierung kann eine Öffnung oder Fehlstelle aufweisen, die sich anhand einer Zeichnung allein nur schwer erkennen lässt. Wenn Verunreinigungen, Reinigungschemikalien oder Feuchtigkeit Anlass zur Sorge geben, legen Sie die Belastung und die erforderliche Überprüfung gemeinsam mit dem Hersteller und dem Produktteam fest. Bezeichnen Sie eine mit Lötstopplack abgedeckte Durchkontaktierung nicht allein deshalb als hermetisch dicht, weil die Lötstopplackdatei keine Öffnung enthält.
Ein praktisches Beispiel: drei Gruppen von Durchkontaktierungen auf einer Leiterplatte
Stellen Sie sich eine Leiterplatte mit kleinen Durchkontaktierungen neben einem IC-Footprint, größeren Durchkontaktierungen für eine Prüfvorrichtung und Durchkontaktierungen innerhalb einer freiliegenden thermischen Anschlussfläche vor. Die Gruppen erfüllen unterschiedliche Aufgaben, sodass eine pauschale Anweisung wie „alle Durchkontaktierungen mit Lötstopplack abdecken“ nützliche Informationen unterschlägt.
Für die Durchkontaktierungen neben den IC-Anschlussflächen kann der Entwickler eine Lötstopplackabdeckung auf der betreffenden Seite anfordern und den Hersteller bitten, den verbleibenden Lötstopplack zwischen der Durchkontaktierung und der benachbarten Anschlussfläche zu prüfen. Die Fertigungsdaten sollten die Bauteilanschlussflächen weiterhin wie vorgesehen offen lassen. Der Bestücker kann dann die tatsächliche Geometrie der Anschlussflächen und der Schablone prüfen, statt anzunehmen, dass der Lötstopplack allein jedes Lötrisiko beseitigt.
Für die Prüfstellen sind die zugängliche Seite, Koordinaten und Netzbezeichnungen anzugeben. Vergleichen Sie diese mit der Konstruktion der Prüfvorrichtung und etwaigen Einschränkungen durch Bauteile oder Gehäuse. Eine Lötstopplacköffnung legt die Stelle physisch frei; Prüfspitzenkontakt, elektrische Prüfabdeckung und Funktion der fertig bestückten Baugruppe müssen gesondert überprüft werden.
Für die Durchkontaktierungen in der thermischen Anschlussfläche stellen Sie sowohl dem Fertigungs- als auch dem Bestückungsteam das Anschlussflächenbild des Bauteils und das vorgeschlagene Lotpastenbild zur Verfügung. Ob die Bohrungen offen bleiben, verschlossen oder gefüllt und mit Kupfer abgedeckt werden sollten, hängt von den Gehäuseanweisungen, den thermischen und elektrischen Anforderungen, den verfügbaren Verfahren und den Abnahmekriterien ab. Dieses Beispiel beschreibt eine technische Prüfung, kein nachgewiesenes APTPCB-Projekt und keine Empfehlung, bei jeder thermischen Durchkontaktierung dieselbe Behandlung anzuwenden.
Eine Abweichung beheben, bevor sie die Bestückung erreicht
| Beobachtung | Zu untersuchende Frage | Zu vergleichende Nachweise |
|---|---|---|
| Eine für eine Prüfspitze vorgesehene Durchkontaktierung ist abgedeckt | Wurde die falsche Seite oder Gruppe ausgewählt, oder wichen die freigegebenen Lötstopplackdaten vom Prüfplan ab? | Koordinaten auf der Prüfseite, Lötstopplacklagen, Fertigungshinweis und Prüfung der fertigen Leiterplatte. |
| In einer als „mit Lötstopplack abgedeckt“ gekennzeichneten Gruppe ist eine Öffnung sichtbar | Wurde für diese Bohrungsgeometrie tatsächlich eine durchgehende Abdeckung festgelegt und vereinbart? | Abmessungen der fertigen Bohrung, Lötstopplackdaten, Fertigungsanforderungen und vereinbarte Prüfmethode. |
| Lot scheint in eine freiliegende Bohrung geflossen zu sein | War die Bohrung absichtlich offen, und berücksichtigen die Gehäusevorgaben oder der Bestückungsplan diesen möglichen Lotabfluss? | Anschlussflächenbild des Bauteils, Position der Durchkontaktierung, Schablonendaten und Beobachtungen bei der Bestückung. |
| Eine gefüllte Anschlussfläche weist nicht den erwarteten Oberflächenzustand auf | Wurden in der Zeichnung sowohl die Ausführung als auch die zulässige fertige Oberfläche festgelegt? | Freigegebene Fertigungshinweise, Material- und Prozessinformationen sowie das vereinbarte Prüfprotokoll. |
Diese Beobachtungen sind diagnostische Ausgangspunkte und kein Beweis für eine bestimmte Grundursache. Bewahren Sie die betroffene Leiterplatte auf und dokumentieren Sie ihren Revisionsstand, die betroffene Stelle und die Prozesshistorie, bevor Sie die Zeichnung ändern oder die Baugruppe nacharbeiten. Ein Schliffbild oder eine andere Untersuchung kann nach Vereinbarung durch die zuständigen Entwicklungs- und Qualitätsteams angemessen sein; Methode und Stichprobenplan müssen jedoch zur untersuchten Fragestellung passen.
Was beeinflusst Fertigbarkeit und Kosten?
Durchmesser der Durchkontaktierung, Leiterplattendicke, Aspektverhältnis der Bohrung, Zugang von jeder Seite, gewähltes Material und erforderlicher Oberflächenzustand beeinflussen das Gespräch mit dem Hersteller. Strengere oder umfangreichere Abnahmeanforderungen können auch den Prüf- und Dokumentationsaufwand verändern. Der Lieferant muss die Kombination bewerten; ein für ein Material oder Verfahren veröffentlichter Grenzwert sollte weder als allgemeingültige Regel noch als Fähigkeit von APTPCB betrachtet werden.
Verwenden Sie beim Vergleich von Angeboten dieselben Bohrungsgruppen, Behandlungen, Anforderungen an die fertige Oberfläche und Abnahmekriterien. Fragen Sie, ob zusätzliche Verfahren oder Prüfungen enthalten sind und wie mit Ausnahmen umgegangen wird. Ein Angebot für eine gewöhnliche Lötstopplackabdeckung und ein Angebot für gefüllte, planarisierte und mit Kupfer abgedeckte Durchkontaktierungen beschreiben nicht zwangsläufig dieselbe fertige Leiterplatte.
Beispiel für einen Fertigungshinweis
Das Folgende ist eine beispielhafte Formulierung zur Vermittlung der Absicht und kein Ersatz für eine freigegebene Zeichnung:
Durchkontaktierungen in Gruppe A: auf der Bestückungsseite mit Lötstopplack abgedeckt; die gegenüberliegende Seite wie in den freigegebenen Lötstopplackdaten dargestellt ausführen. Durchkontaktierungen in Gruppe B: die festgelegten Öffnungen auf der Prüfseite zugänglich halten. Durchkontaktierungen in Gruppe C: die vorgeschlagene Bohrungsbehandlung und die Kriterien für die fertige Oberfläche vor der Fertigung zur Freigabe vorlegen. Die betroffenen Positionen in den Bohr- und Zeichnungsunterlagen kennzeichnen.
Ergänzen Sie den geltenden Zeichnungsstand, die Abnahmekriterien und die Prüfanforderungen für das tatsächliche Projekt. Wird auf eine Norm Bezug genommen, nennen Sie deren Ausgabestand und die relevanten Kundenanforderungen; der Hersteller sollte bestätigen, wie die festgelegte Ausführung interpretiert wird. Klären Sie Widersprüche zwischen Hinweisen und exportierten Lagen vor der Freigabe und nicht erst nach der Fertigung einer Leiterplatte.
Zuerst die Ausgabedaten prüfen, dann das Ergebnis an der fertigen Leiterplatte vereinbaren
Prüfen Sie vor der Freigabe die Lötstopplackausgaben für Vorder- und Rückseite an repräsentativen abgedeckten und freiliegenden Durchkontaktierungen einschließlich etwaiger Ausnahmen. Bestätigen Sie, dass Bohr- und Kupferdaten, Lötstopplackdateien und Fertigungshinweise dieselben Gruppen beschreiben. Beispielsweise kann eine Prüfdurchkontaktierung auf der Unterseite eine Öffnung benötigen, während ihre Oberseite abgedeckt bleibt; nehmen Sie beide Anforderungen in die Freigabeunterlagen auf, statt sich auf ein nicht erläutertes visuelles Muster zu verlassen.
Wenn ein Verschließen oder Füllen erforderlich ist, geben Sie die Bohrungspositionen an und bitten Sie den Hersteller, das verfügbare Verfahren, das Material sowie die Prüf- und Abnahmekriterien zu bestätigen. Legen Sie einen erforderlichen Oberflächenzustand gesondert fest. Ein abgedecktes Erscheinungsbild ist kein Nachweis für die Qualität einer Füllung, und das bloße Wort „gefüllt“ definiert weder zulässige Hohlräume noch ein fertiges Oberflächenprofil.
Was sollte der Fertigungshinweis enthalten?
Geben Sie die betroffenen Gruppen von Durchkontaktierungen, die erforderliche Behandlung auf jeder Seite und die Positionen an, die zugänglich bleiben müssen. Erläutern Sie, warum eine besonders wichtige Oberfläche oder Öffnung von Bedeutung ist, und nennen Sie die projektspezifischen Prüf- oder Abnahmeanforderungen. Wenn eine Norm, ein Ausgabestand oder eine Kundenspezifikation gilt, geben Sie diese in den Beschaffungsunterlagen an und klären Sie Unklarheiten mit dem Hersteller.
Die DFM-Richtlinien für das Leiterplattenlayout behandeln die Freigabeunterlagen in ihrer Gesamtheit. Nutzen Sie für eine konkrete Konstruktion die Angebotsseite oder kontaktieren Sie APTPCB, um die vorgeschlagene Behandlung und die dafür erforderlichen Prüfungen zu besprechen.