Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Durchkontaktierung zur Wärmeabführung


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von Fordprefect (Gast)


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Hallo
wir haben nicht sehr viel Erfahrung mit komplexeren 
Leiterplattenlayouts.
Nun haben wir jedoch ein Projekt bei welchem ein SMD 
Schrittmotorentreiber verwendet wird, welcher eine gute Wärmeabführung 
benötigt.
In der Applikation Note des Bausteins wird empfohlen möglichst viele 
Durchkontaktierungen (VIAS) unter dem Baustein auf seiner Massefläche zu 
machen. Das haben wir gemacht.
Unser Lieferant behauptet nun, dass dies falsch ist, da ihm so das 
Lötzinn
durch die Löcher wegläuft. Er beharrt darauf dass wir nur jeweils an den 
Ecken der Massefläche VIAS setzen dürfen. Es handelt sich um eine 4 
Lagen Platine.
Ich hoffe es kann mir jemand sagen wie man das richtig macht, bzw. wer 
recht hat. Unser Lieferant oder die Applikation Note.

von georg (Gast)


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Fordprefect schrieb:
> bzw. wer
> recht hat

Mit 4 einfachen Vias kann man keine nennenswerte Wärme abführen, das 
Problem muss also anders gelöst werden. Der Bestücker muss sowas eben 
können, er sollte auch in der Lage sein zu empfehlen, wie die Vias und 
ihre Lotmaske aussehen sollen, und es muss genügend Lot zur Verfügung 
gestellt werden. Dass das geht beweist nicht nur die Appnote, sondern 
abertausende gefertigte Leiterplatten.

Wenn der Bestücker das nicht kann - PK (Pech kett). Es gibt aber welche, 
sogar viele, die das können.

Georg

von Flow (Gast)


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Den Bestücker kann ich durchaus verstehen, da durch die offenen 
Durchkontaktierungen auf Lötflächen keine einwandrfeie Verbindung 
sichergestellt werden kann. Allerdings gibt es extra dafür bei der 
Herstelung der Leiterplatten das sogenannte "Via-in-pad" Verfahren. 
Hierbei werden die Vias mit Harz gefüllt und anschließend mit Kupfer 
gedeckelt und man kann wieder ganz normal löten, da das Lot nicht 
wegfließen kann. Dann ist sowohl der Bestücker als auch der 
Bauteilhersteller zufrieden.

Gibt es einen Link zu dem Datenblatt des Bauteil? Evtl. wird dort 
bereits auf diese spezielle Technologie hingewiesen.

von Thomas E. (picalic)


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Da hat Dein Lieferant recht - einfache Durchkontaktierungen im Pad 
saugen das Lötzinn weg. Für Deine Applikation wären "Capped Vias" das 
Beste. Vielleicht reichen aber auch "filled Vias". Es gibt da 
verschiedene Lösungsmöglichkeiten, schau mal z.B. hier:
https://www.multi-circuit-boards.eu/leiterplatten-design-hilfe/oberflaeche/via-abdeckung.html. 
Ggf. mal Euren Fertiger des PCBs und den Bestücker kontaktieren, was in 
FRage kommt und im Budget bleibt...

Wenn die abzuführene Verlustleistung nicht zu groß ist und die 
Platzverhältnisse es zulassen, sind "normale" Vias neben dem Pad wohl 
die günstigste Lösung.

von Michael K. (Gast)


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Fordprefect schrieb:
> Unser Lieferant behauptet nun, dass dies falsch ist, da ihm so das
> Lötzinn
> durch die Löcher wegläuft.

Das kann man gut über Vias mit 0,2mm Durchmesser und angepasster 
Lötpasten Menge auffangen.
Dein Lieferant irrt, massives Via stiching bei den Thermal Pads ist 
stand der Technik.
Plated Vias machen den Spaß sehr viel teurer, das geht auch ohne.

Unsere Bestücker verwenden alle Jet Pastendrucker statt SMD Schablonen.
Da kann man sehr flexibel die Mengen anpassen.

von Stone (Gast)


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Beide haben recht, aber bei anderen Fragen.
4 Vias reichen nicht wenn da Wärme weg soll.
Allerdings sind normale Vias in einem Thermal Pad auch nicht 
Prozesssicher.

Schau dir mal bei Häusermann das Webinar "Wärmemanagement mit 
FR4-Leiterplatten" an da werden verschieden Möglichkeiten aufgezeigt von 
Plugged Vias bis zu Trennstegen per Lötstopplack um zu verhindern das 
Lötzinn in die Vias abfließt.

http://www.haeusermann.at/de/leiterplatten/anwendungsspezifische-leiterplatten/waermemanagement-fuer-leistungsbauteile

Gruß Matthias

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