Hallo, normale Vias sind Löcher mit an den Seiten galvanisch aufgetragenem Kupfer, und ThermalVias sind mit Kupferhülsen aufgebaut, ist das richtig? Kann ein Layoutprogramm zwischen diesen beiden Vias unterscheiden, oder muss dies dem Hersteller mitgeteilt werden? Gibt es ThermalVias auch für 0.25mm Durchmesser? Wenn man gleichzeitig viel Wärme aber auch viel Strom übertragen muss, dann setzt man in einer Fläche am besten zur hälfte ThermalVias, und die andere Hälfte normale Vias ein - oder?
epikao schrieb: > Hallo, > normale Vias sind Löcher mit an den Seiten galvanisch aufgetragenem > Kupfer, > und ThermalVias sind mit Kupferhülsen aufgebaut, ist das richtig? > Nein, ThermalVias sind normale Vias. > Kann ein Layoutprogramm zwischen diesen beiden Vias unterscheiden, oder > muss dies dem Hersteller mitgeteilt werden? > Es braucht keine Unterscheidung... > Gibt es ThermalVias auch für 0.25mm Durchmesser? Genauso wie es gegen Aufpreis auch 0.25 mm Vias gibt... > > Wenn man gleichzeitig viel Wärme aber auch viel Strom übertragen muss, > dann setzt man in einer Fläche am besten zur hälfte ThermalVias, und die > andere Hälfte normale Vias ein - oder? Nur Vias...
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Das glaube ich fast nicht, guckt mal angehängtes Foto an.... da sind braune und grüne Vias. Und die braunen scheinen mir ThermoVias zu sein? Wieso redet man dann überhaupt von ThermoVias, wenn eh alles dasselbe ist???
Naja...Thermal Vias gehören zu den Vias genau wie die Blind Vias und Buried Vias. Nur das die Thermal, wie der Name schon vermutet, zum Wärmetransport dienen.
Welche spiezielle Aufgabe erfüllen denn die ganzen Sichelförmigen Vias auf diesem Foto? Und wie male ich sowas mit Eagle? ;)
> Welche spiezielle Aufgabe erfüllen denn die ganzen Sichelförmigen Vias...
Wenn du mit sichelförmig die Vias ohne Stoplack, also die silbernen
meinst... wenn ich mir dir 2x2 Vias oben rechts anschaue würde ich sagen
dass die alle nur deswegen sichelförmig sind, weil die Bohrungen nicht
wirklich gut aufs Kupferbild gerichtet sind - schlechter Hersteller oder
Hersteller mit schlechtem Tag.
Ralf
Ralf schrieb: >> Welche spiezielle Aufgabe erfüllen denn die ganzen > Sichelförmigen Vias... > Wenn du mit sichelförmig die Vias ohne Stoplack, also die silbernen > meinst... wenn ich mir dir 2x2 Vias oben rechts anschaue würde ich sagen > dass die alle nur deswegen sichelförmig sind, weil die Bohrungen nicht > wirklich gut aufs Kupferbild gerichtet sind - schlechter Hersteller oder > Hersteller mit schlechtem Tag. > > Ralf Detlef Kunz schrieb: > ;) <Seufz> Demnächst frag ich mal ob Lüftungslöcher spezielle Löcher sind oder ob ich da einfache Löcher benutzen kann, und ob es die in unterschiedlichen Größen gibt und welchen Distributor Ihr für eure Lüftungslöcher habt. ;) SCNR
Detlef Kunz schrieb: > Welche spiezielle Aufgabe erfüllen denn die ganzen Sichelförmigen Vias > auf diesem Foto? > Und wie male ich sowas mit Eagle? YMMD!
Es gibt durchaus unterschiedliche möglichkeiten, Vias auszuführen. Bei "thermal via" denke ich in erster Linie an gefüllte vias. Da hat jeder Hersteller unterschiedliche Varianten im Angebot, mit elektrisch leitfähigen oder isolierenden Materialien und eben auch mit speziellen Wärmeleitenden. Das muss dem Hersteller mitgeteilt werden, wie das gemacht werden soll. Einfach mal nach "filled via" suchen... Auf dem Bild oben kann ich kein solches erkennen, aber es gibt die verschiedensten Varianten...isoliert oder leitend abgedeckt...irgendwas wird's schon sei ;-)
epikao schrieb: > da sind > braune und grüne Vias. Und die braunen scheinen mir ThermoVias zu sein? Völliger Unsinn: Das ist 6mal das gleiche Via-Muster, aber es sind jedesmal andere braun oder grün. Das ist offenbar Zufall und nur auf die unterirdische Qualität der Leiterplatte zurückzuführen. Vielleicht war der Drucker grade auf dem Klo und hat sich die Hände nicht gewaschen. Georg
epikao schrieb: > Das glaube ich fast nicht, guckt mal angehängtes Foto an.... da sind > braune und grüne Vias. Und die braunen scheinen mir ThermoVias zu sein? Die braunen sind mit Lötstoplack zugedruckt, die silbernen sind freigestellt. Man kann vias auch in einem separaten Schritt komplett mit Lack füllen ("plugging"). Thermal vias sind vias, deren primäre Systemfunktion die Wärmeleitung und nicht die Stromleitung ist. Um z.B. die Kühlfläche an der Rückseite eines ICs anzubinden würde ein einziges Via reichen. Man sieht aber 9 oder 12 vor, um eine bessere Wärmeableitung zu erzielen. Aus Sicht des vias ist da kein Unterschied. So wie ein Vorwiderstand und ein Pullup-Widerstand beim Hersteller aus der gleichen Maschine fallen.
soul eye schrieb: > Aus Sicht des vias ist da kein Unterschied. So wie ein Vorwiderstand und > ein Pullup-Widerstand beim Hersteller aus der gleichen Maschine fallen. zusammengefasst: StromVias sind normale Vias und ThermalVias sind StromVias aber gefüllt...? Die Füllung müsste aber Kupfer sein???, sonst leiten StromVias die Wärme doch genauso gut wie ThermalVias. Überhaupt, ThermalVias leiten demzufolge nicht nur Wärme sondern auch den Strom besser? Irgendwie Blick ich da immer nicht so durch. Dann mache ich einfach mein Layout und markiere für den Hersteller alle Vias die Thermal sind? Machen das die grossen Hersteller auch so? Ralf schrieb: > schlechter Hersteller oder Hersteller mit schlechtem Tag. Die gezeigte Platine ist von Bosch, aus einem E-Bike Motor
@ epikao (Gast) >StromVias Gibt es nicht. >sind normale Vias Die gibt es. > und ThermalVias sind StromVias aber >gefüllt...? Nein. Gefüllte VIAs haben mit Thermischen VIAS wenig zu tun. Die meisten thermischen VIAs sind NICHT gefüllt! >Irgendwie Blick ich da immer nicht so durch. Dann mache ich einfach mein >Layout und markiere für den Hersteller alle Vias die Thermal sind? Nö, du musst rein GAR NICHTS markieren. Einfach die passende Größe für die VIAs wählen, das kommt ein wenig auf die Anwendung an. (IC, LED oder sonstwas kühlen?) >Die gezeigte Platine ist von Bosch, aus einem E-Bike Motor Die Verfärbungen sind normal und unkritisch. Der Versatz der Bohrungen gegen die Flächen erscheint aber systematisch, weil ALLE gleichartig versetzt sind. Das ist entweder ein Fehler in den CAD-Daten oder beim Aufspannen der Platinen gewesen. Oder durch dein Verwackeln beim Photographieren entstanden ;-) Versuchs mal mit einem Stativ bzw. aufgelegter Kamera und Selbstauslöser. Deutlich mehr Licht hilft auch ungemein. (Photographieren = Zeichnen mti Licht)
epikao schrieb: > zusammengefasst: > StromVias sind normale Vias und ThermalVias sind StromVias aber > gefüllt...? nein > > Die Füllung müsste aber Kupfer sein???, sonst leiten StromVias die Wärme > doch genauso gut wie ThermalVias. Überhaupt, ThermalVias leiten > demzufolge nicht nur Wärme sondern auch den Strom besser? Was spricht dagegen, dass "Strom"-Vias nicht auch Wärme ableiten sollten/können. > > Irgendwie Blick ich da immer nicht so durch. Dann mache ich einfach mein > Layout und markiere für den Hersteller alle Vias die Thermal sind? > Machen das die grossen Hersteller auch so? nein Für den Lp-Hersteller gibt es normalerweise keinen Unterschied. Der Layouter kann soviel Vias setzen, wie und wo er will. Das stört den LP-Hersteller nicht. Der setzt die Vias wie bestellt. Erkundige dich doch mal bei deinem LP-Hersteller wie eine Via hergestellt wird.
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epikao schrieb: > und ThermalVias sind mit Kupferhülsen aufgebaut, ist das richtig? nein Dies ist nur ein anderes Verfahren zur Herstellung von Durchkontaktierungen. Ist nicht mehr so gebräuchlich.
epikao schrieb: > zusammengefasst: > StromVias sind normale Vias und ThermalVias sind StromVias aber > gefüllt...? (Strom)Vias sind normale vias, die der Layouter eingesetzt hat um Strom von einer Seite der Platine auf die andere zu bringen. ThermalVias sind normale vias, die der Layouter eingesetzt hat um Wärme von einer Seite der Platine auf die andere zu bringen. Zwischen den vias besteht erstmal Null Unterschied. Der existiert nur im Kopf des Layouters -- der setzt identische Elemente nach Bedarf für verschiedene Aufgaben ein.
epikao schrieb: > Wenn man gleichzeitig viel Wärme aber auch viel Strom übertragen muss, > dann setzt man in einer Fläche am besten zur hälfte ThermalVias, und die > andere Hälfte normale Vias ein - oder? Also beim Löten und Rework ist es schon wichtig zwischen thermal und normalen vias zu unterscheiden. Thermal vias werden über heattraps (Hitzefallen) angebunden, also nicht vollflächig sondern nur ein Fadenkreuz. Ein thermisches Via soll die betriebswärme abführen aber nicht die Lötwärme. Sonst hält man bei IR-reworken stundenlang den Heisslüfter drauf und trotzdem will das Lot nicht flüssig werden. hatte mal ein Board bei dem die Ingenieure nach der reinen Lehre aus Gründen der Störsicherheit alles breitflächig mit Kupfer angebunden haben. Das hat die Produktion als nicht rework fähig klassifiziert. das tut dann weh wenn man an Prototypen keine Bauteile anpassen kann oder für eine Reparatur das board wegschmeißen muß weil das defekte bauteil nicht ablötbar ist. MfG,
Jens Jedermann schrieb: > Also beim Löten und Rework ist es schon wichtig zwischen thermal und > normalen vias zu unterscheiden. Thermal vias werden über heattraps > (Hitzefallen) angebunden, also nicht vollflächig sondern nur ein > Fadenkreuz. Ist nach meiner Definition nicht richtig und wird auch so nicht gemacht. Wenn ich die Thermal Vias über Wärmefallen anbinde bezweifle ich ein wenig, daß sie ihre Aufgabe erfüllen können. Zumeisst ist auf einer anderen Lage eine volle Kupferfläche, die als Wärmespreizer wirkt (Andernfalls hat das Thermal via ja keinen Sinn). Dort soll die Wärme des Bauteils mit möglichst wenig Verlust hingebracht werden. Wärmefallen sind aber ein Thermischer Widerstand. Das ist irgendwie wie eine 4mm² Leitung zu verwenden um 32A Strom zu übertragen und um sie besser in die Wago Klemmen zu bekommen an beiden Enden auf 1,5mm² zu verjüngen. Ich kenne Wärmefallen nur für Bauteilpins von durchkontaktierten Bauteilen. An Vias haben die imho nichts verloren. Weder an thermal vias noch an Stromleitenden, da an einem Via kein Bauteil befestigt wird.
Jens Jedermann schrieb: > Also beim Löten und Rework ist es schon wichtig zwischen thermal und > normalen vias zu unterscheiden. Thermal vias werden über heattraps > (Hitzefallen) angebunden, also nicht vollflächig sondern nur ein > Fadenkreuz. Ein thermisches Via soll die betriebswärme abführen aber > nicht die Lötwärme. Sonst hält man bei IR-reworken stundenlang den > Heisslüfter drauf und trotzdem will das Lot nicht flüssig werden. Das wird ja hier immer absurder: Wie bringst Du Deinen verschiedenen Wärmetypen denn bei, welche durch die Vias fließen soll und welche nicht?!? :)
Christian B. schrieb: > Ich kenne Wärmefallen nur für Bauteilpins von durchkontaktierten > Bauteilen. An Vias haben die imho nichts verloren. Weder an thermal vias > noch an Stromleitenden, da an einem Via kein Bauteil befestigt wird. und das natürlich ausserdem!
Christian B. schrieb: > Weder an thermal vias > noch an Stromleitenden, da an einem Via kein Bauteil befestigt wird. Falk Brunner schrieb: > GENAU! Stimmt so leider nicht - nicht für Thermal Vias, die an aufgelötete Thermal Pads führen, wie heute sehr verbreitet. Ein solches QFN-Gehäuse mit zentralem Thermal Pad ist aber so oder so schwer zu reworken. Georg
Meinst du vielleicht Thermal pads? Die meisten Layoutprogramme unterscheiden zwischen Thermal spokes, Isolate und merge. Das bezieht sich darauf wie Kuferflächen mit Pads verbunden werden die zum selben Net gehören. Bei Thermal spokes wird ein dünnes "Fadenkreuz" an das Pad angebunden. Bei Isolate gibt es eine Verbindung zur Fläche. Bei Merge wird das Pad (oder die Via) komplett mit der Fläche verbunden. Merged- Pads sind schwer zu löten, weil so viel Wärme abgeführt wird. Daher benutzt man die Thermal spokes um das Pad elektrisch zu verbinden aber Lötbar zu halten. Mit wärmetragfähigkeit zur anderen Seite der Platine hat das nix zu tun. eingepresste Hülsen benutzt man eigentlich nur noch im Hochstrom-Bereich da teuer. Wenn du die Wärmeübertragung steigern willst musst du die Vias mit Lot füllen. Dafür muss in den Pastenlayer das Via markiert sein und kein Lötstopplack auf den Vias sein.
@ Fabian F. (fabian_f55) >Bei Thermal spokes wird ein dünnes "Fadenkreuz" an das Pad angebunden. Das heißt bei Eagle "Thermals on", ein parameter für Polygone. >Bei Isolate gibt es eine Verbindung zur Fläche. Gibt es bei Eagle nicht. > Bei Merge wird das Pad >(oder die Via) komplett mit der Fläche verbunden. "Thermals OFF" >Merged- Pads sind schwer zu löten, weil so viel Wärme abgeführt wird. Sicher, aber diese deutlich erhöhte Wärmeabfuhr ist in DIESEM Fall der Sinn der Sache! Damit kann und tut man POWER-LEDs, Transistoren, Spannungsregler und Treiber mit kleinen Leistungen von ein paar W direkt auf der Platine kühlen. >Daher benutzt man die Thermal spokes um das Pad elektrisch zu verbinden >aber Lötbar zu halten. Dann wird aber nicht mehr gut gekühlt. >Mit wärmetragfähigkeit zur anderen Seite der Platine hat das nix zu tun. Doch. Denn erstmal muss die Wärme vom Chip auf das PAD vom Gehäuse. Dort rein kann man in den meisten Fällen KEINE VIAs setzen (Ausnahme: PowerPADS bei QFN, HTSSOP etc.) Also muss man mit möglichst viel Kupfer auf eine kleine Fläche gehen und DORT die thermischen VIAs platzieren. Damit das Ganze mit möglichst geringem Wärmewiderstand passiert, gibt es für diese Pads KEINE Thermals, also keine dünnen Leitunen zur Kupferfläche. >Wenn du die Wärmeübertragung steigern willst musst du die Vias mit Lot >füllen. Nö, das macht man selten. Die Kupferhülse reicht schon, so dolle ist das Lötzinn da nicht. Und verschlossene VIAs macht man technologisch anders und auch aus anderen Gründen. mit Lötzinn werden die NICHT zugekleistert! (Jaja, auch hier gibt es Ausnahmen) -> Google plugged vias. http://www.we-online.de/web/de/leiterplatten/layout/design_tipp/plugging/plugging_1.php > Dafür muss in den Pastenlayer das Via markiert sein und kein >Lötstopplack auf den Vias sein. Nö.
Falk Brunner schrieb: > >>Bei Isolate gibt es eine Verbindung zur Fläche. > > Gibt es bei Eagle nicht. Zumindest eine Verbindung zur Leiterbahn wird's geben, sonst ists keine Via sondern ein Loch? >>Wenn du die Wärmeübertragung steigern willst musst du die Vias mit Lot >>füllen. > > Nö, das macht man selten. Die Kupferhülse reicht schon, so dolle ist das > Lötzinn da nicht. Macht meiner Erfahrung nach ca. 30%-40% niedrigerer thermischer Widerstand. Für eine Maßnahme die so gut wie nix kostet ziemlich gut > Und verschlossene VIAs macht man technologisch anders Klar in industrieller Produktion geht das anders. Hobby-elektroniker werden aber wohl kaum hunderte Euros für Non-Pool Platinen zahlen. Kein Lötstopplack & Paste kostet nix extra
@ Fabian F. (fabian_f55) >>>Bei Isolate gibt es eine Verbindung zur Fläche. >> Gibt es bei Eagle nicht. >Zumindest eine Verbindung zur Leiterbahn wird's geben, Sicher, aber diese Option gibt es bei Eagle nicht. Nur Thermals ON/OFF. >> Nö, das macht man selten. Die Kupferhülse reicht schon, so dolle ist das >> Lötzinn da nicht. >Macht meiner Erfahrung nach ca. 30%-40% niedrigerer thermischer >Widerstand. Du meinst wohl eher den gefühlten Wärmewiderstand ;-) Oder hast du belastbare Messungen? > Für eine Maßnahme die so gut wie nix kostet ziemlich gut Jaja, das kommt gleich nach dem Verzinnen von Leiterbahnen zur Widerstands reduktion. Ja, es bringt was, aber real deutlich weniger als man meint.
Falk Brunner schrieb: > Sicher, aber diese Option gibt es bei Eagle nicht. > Nur Thermals ON/OFF. > Gut, das ist "isolate" der Default-case. Heißt nur nicht so. >>Macht meiner Erfahrung nach ca. 30%-40% niedrigerer thermischer >>Widerstand. > > Du meinst wohl eher den gefühlten Wärmewiderstand ;-) > Oder hast du belastbare Messungen? Zwei Projekte mit Erfahrungswerten. Einen 250W-Motortreiber D²Pak-FETs mit je 8 Vias im Pad und 16 Vias auf dem umliegenden Kupfer. Kühlfläche auf der Rückseite. Ohne gefüllte Vias hat der FET laut Pyrometer delta_T~50K Mit gefüllten Vias->delta_T~35K Das zweite war eine Beleuchtung mit 10W LEDs. Ähnliches Ergebnis >> Für eine Maßnahme die so gut wie nix kostet ziemlich gut > > Jaja, das kommt gleich nach dem Verzinnen von Leiterbahnen zur > Widerstands reduktion. Ja, es bringt was, aber real deutlich weniger als > man meint. Die Wärmeleitfähigkeit von Lötzinn im vergleich zu Kupfer ist ca. 1 zu 3, während die el. Leitfähigkeit ca. 1 zu 8 ist. Somit hat Lötzinn bei thermischen Angelegenheiten einen größeren Effekt als bei elektrischen.
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Georg schrieb: > Christian B. schrieb: >> Weder an thermal vias >> noch an Stromleitenden, da an einem Via kein Bauteil befestigt wird. > > Falk Brunner schrieb: >> GENAU! > > Stimmt so leider nicht - nicht für Thermal Vias, die an aufgelötete > Thermal Pads führen, wie heute sehr verbreitet. Ein solches QFN-Gehäuse > mit zentralem Thermal Pad ist aber so oder so schwer zu reworken. Via in pad ist seit einigen Jahren Im Profibereich gängig: http://i.screamingcircuits.com/docs/Via_In_Pad_Guidelines.pdf https://www.printedcircuituniversity.com/content/articles/How%20to%20avoid%20Layout%20and%20Assembly%20gotchas%20with.pdf Der Kniff besteht darin das via zu verfüllen, abzuschleifen und anschliessen Vergolden. Das macht inzwichen auch de Chinese. Und nicht nur bei thermal ground. Hatt mal eine PCIe Bridge (BGA) bei der zwecks guter Kopplung die Stütz-C zw. Vcc u. GND. direct auf die (plugged) vias müssen (bspw wie hier angesprochen: http://www.pcblibraries.com/forum/0402-capacitors-under-1-mm-pitch-bga_topic695.html). Selbst die Wikipedia hat einen Eintrag zu Vias in Pads: http://de.wikipedia.org/wiki/Leiterplatte#Plugged-Via-Technik MfG,
Fpga Kuechle schrieb: > Der Kniff besteht darin das via zu verfüllen, abzuschleifen und > anschliessen > Vergolden. Das macht inzwichen auch de Chinese. Und nicht nur bei > thermal ground. Hatt mal eine PCIe Bridge (BGA) bei der zwecks guter > Kopplung die Stütz-C zw. Vcc u. GND. direct auf die (plugged) vias > müssen (bspw wie hier angesprochen: > http://www.pcblibraries.com/forum/0402-capacitors-...). > Selbst die Wikipedia hat einen Eintrag zu Vias in Pads: > http://de.wikipedia.org/wiki/Leiterplatte#Plugged-... Superinteressante Links, vielen Dank dafür! Wir haben in früheren Projekten Mikrovia-in-Pad gemacht, ohne diese zu füllen. Bei einem 0,8mm-pitch BGAs fanden wir die kleine Mulde, die dabei entsteht, hinnehmbar und haben auch keine Probleme damit beobachten können. Später sind unsere Strukturen kleiner geworden (0,5mm-Pitch BGA). Bei den kleinen Pads würden wir das nicht mehr wagen. Um ein Verfüllen zu umgehen, sind wir zu Dogbone übergegangen. (Nichtgefüllte Mikrovias kann man problemlos mit Stopplack abdecken.)
Vielen Dank. also mein Fazit: mit 0.25mm Vias im Abstand von ca. 0.5mm, erreicht man die bestmögliche Wärme & Stromübertragung. Oder man nimmt Kupfer-Inlay, was aber wohl teurer sein wird. Siehe auch Seite: www.andus.de/_pdf/leiterplatten-kuehlung-2012.pdf
@epikao (Gast) >also mein Fazit: mit 0.25mm Vias im Abstand von ca. 0.5mm, erreicht man >die bestmögliche Wärme & Stromübertragung. Ich würde 0,3mm VIAs nehmen, das ist das Minimum bei den meisten Herstellern zum Standardpreis. 0,25 kostet wieder (deutlich?) mehr und bringt nicht messbar mehr. >Oder man nimmt Kupfer-Inlay, was aber wohl teurer sein wird. Man sollte überhaupt erstmal überlegen, wieviel Leistung abgeführt werden muss.
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