Hallo,
ich würde gerne eine Spannung von 60V DC in einer 4 Lagen Mulitlayer FR4
Platine verlegen.
Die Pads von Durchkontaktierungen auf den Innenlagen würde ich aus
Platzgründen gerne entfernen und dann so dicht wie möglich mit den
Versorgungslagen an den Bohrungen vorbei.
Nun ist die Frage wie der minimal mögliche Isolationsabstand bei den
Spannungen auf Innenlagen zu einer Durchkontaktierung (ohne Pad/Restring
auf der Innenlage) wäre?
Auf Innenlagen würde nach Tabelle Bei Q-PCB schon 0.1mm Abstand für
Leiterbahn-Leiterbahn reichen. Für Aussenlagen mit Stopplack 0.13mm...
aber das halte ich für sehr wenig. Fertigungstechnisch sind sowieso
0.3mm Abstand zur Durchkontaktierung (ohne Restring) auf den Innenlagen
notwendig. Reichen 0.4mm?
MfG,
Albert
PS:
Noch eine kleine Frage... wirkt sich die Cu Dicke darauf aus?
Also mal angenommen ich würde 70µm statt 35µm Cu auf allen Lagen
verwenden, müsste der Abstand dann vergrößert werden (mal abgesehen von
höherem Abstand wegen des Ätzvorgangs)?
Albert G schrieb:> Die Pads von Durchkontaktierungen auf den Innenlagen würde ich aus> Platzgründen gerne entfernen und dann so dicht wie möglich mit den> Versorgungslagen an den Bohrungen vorbei.
Das ist in der Regel glatter Selbstbetrug. Das Pad beinhaltet mindestens
das gesamte Toleranz-Budget für Übergrösse der Bohrung, Bohrungsversatz,
Versatz des Leiterbilds usw.(sonst wäre im Worst case kein Restring mehr
da). Ist das optimal ausgelegt, so kann man auch dann mit einer
Leiterbahn nicht näher an das Loch heran, wenn man das Pad weglässt -
dadurch wird der mögliche Versatz ja nicht geringer.
Und man bescheisst auch niemand anderen als sich selbst: wir hatten
früher "Spezialisten", die haben, wo es eng wurde, einfach mit dem
Messer das halbe Lötauge weggeschnitten, damit noch eine Leiterbahn
vorbeipasst - und hinterher reklamiert, die Durchkontaktierung hätte ja
einen Kurzschluss mit der Leiterbahn. Eine Reklamation die wir trotz
mancher Diskussionen natürlich nicht anerkennen konnten.
Du kannst die Pads schon weglassen, aber dann musst du die gesamte
Toleranzberechnung durchführen, um den nötigen (mechanischen)
Mindestabstand zu bestimmen, und da kommt dann der elektrisch
erforderliche noch dazu.
Gruss Reinhard
Hallo Reinhard,
erstmal Danke für die Infos.
Die Bohrertoleranz ist aber überlicherweise kleiner als der minimale
Restring.
Also z.B. minimaler Restring 0.2mm umlaufend und Bohrerversatz zu Kupfer
plus minus 0.1mm.
Da würde man ohne Pad schonmal 0.1mm Abstand Umlaufend gewinnen.
Ich gehe aber auch mit den Restringen niemals ganz an die untere
Toleranzgrenze sondern mache die üblicherweise mindestens 0.1mm breiter.
Wären nochmal 0.1mm.
Wenn man nun 0.3mm minimalen elektrischen Abstand hätte und 0.3mm
Restring, hätte man ja insgesamt 0.6mm Abstand zur Bohrung.
Lässt man das Pad weg, fallen 0.2mm weg und man käme auf 0.4mm Abstand.
Richtig?
Aber das ist auch nur ein Teilaspekt - wie sieht es z.B. mit
Lufteinschlüssen oder Veränderungen des Materials rund um die Bohrung
aus?
Kann da durch das Bohren was "schlechter" werden?
MfG,
Albert
Restring = Bohrerversatz wird dir kein LP-Hersteller ohne Teardrops
machen. Zumindest keiner, der was davon versteht. Im schlimmsten Fall
wird das Pad der Bohrung nur an dem Rand getroffen, an dem der Leiterzug
weggeht. Dann wünsche ich frohe Fehlersuche, bis du das defekte Via
gefunden hast.
Du musst auch einrechnen, dass die Kupferhülse keine herkömmliche Hülse
darstellt, die eingepresst wird. Die Hülse wird chemisch aufgebaut.
Trifft die Bohrung ein Void im Material, dann wölbt sich die Hülse an
der Stelle in die Leiterplatte hinein.
Diese Voids dürfen bis zu 80µm groß sein, das heisst, du musst um ein
Via immer mindestens 80µm mehr Isolationsabstand halten, als du für die
Spannungsfestigkeit brauchst. Da kannst du, alles zusammengenommen, auch
150µm umlaufend Restring auf den Innenlagen machen, bzw. 100µm umlaufend
mit Teardrops. Damit kriegst du zumindest einen halbwegs definierten
Isolationsabstand.
Bohrungen ohne Restring sind eine Illusion, wie Reinhard schon schrieb.
Albert G schrieb:> Richtig?
Im Prinzip ja. Allerdings sind das Annahmen von dir, genaue Daten hat
nur der Hersteller (hoffentlich). Der gibt (hoffentlich) den geforderten
Restring so an, dass er innerhalb davon mit allen seinen Toleranzen
klarkommt, deshalb meine Annahme, dass man auch ohne Pad nicht näher an
die Bohrung gehen darf als mit dem minimalen Pad. Wenn deine Pads etwas
grösser sind als gefordert, kannst du das natürlich einsparen, aber
genausogut kann man argumentieren, dass du aus dem gleichen Grund, aus
dem du den Restring grösser wählst als notwendig, auch den minimalen
Abstand zur Bohrung nicht ganz ausreizen solltest, womit wir wieder an
dem Punkt wären, dass mit oder ohne Pad auf das Gleiche herauskommt.
Du kannst natürlich einen/den Hersteller direkt fragen, was der
Mindestabstand einer Leiterbahn von einer padlosen Bohrung ist, aber ich
bezweifle, dass er dafür extra Berechnungen anstellt, und wie schon
gesagt, du kannst seine Toleranzfelder bloss schätzen. Realistisch
betrachtet, werden die meisten Hersteller sich die Mühe garnicht machen,
sondern einfach aus den Qualitätsdaten bzw. der Ausschussquote ableiten,
ob sie die Restringe grösser machen müssen, und bei Verbesserungen wie
einer neuen Bohrmaschine überlegen, ob man sie verringern kann. In
Wirklichkeit ist das, was man so einfach als Restring bezeichnet, eine
sehr komplexe Grösse, sozusagen die Quintessenz der Fertigungsqualität.
Gruss Reinhard
OK Danke euch beiden für die guten Antworten! :-)
Das mit den Voids hatte ich schon fast vermutet, aber 80µm hätte ich
nicht gedacht. Das macht meine Rechnung natürlich hinfällig.
Naja dann werde ich wohl oder übel den Restring auf den Innenlagen nicht
entfernen... muss ich mir beim Layout etwas mehr den Kopf zerbrechen wie
ich alles unterbekomme :-/
MfG,
Albert
