Aufgrund der Vielzahl von Durchkontaktierungsvarianten ist es jedoch äußerst wichtig, dass sie entsprechend den Anforderungen des Entwurfs richtig ausgewählt werden. Dies erleichtert die Montage und stellt sicher, dass das fertige Endgerät einwandfrei funktioniert.
Welche Funktion haben Durchkontaktierungen in gedruckten Schaltungen?
Die Funktion von Durchkontaktierungen besteht darin, eine ordnungsgemäße Verbindung zwischen den einzelnen Kupferlagen einer Leiterplatte zu gewährleisten: sowohl der äußeren als auch der inneren (im Fall von Mehrlagenleiterplatten). Dies ermöglicht den Bau von komplexen gedruckten Schaltungen, die aus mehreren separaten Lagen bestehen, so dass die Gefahr eines Kurzschlusses einzelner Leiterbahnen ausgeschlossen ist.
Zu den gebräuchlichsten Durchkontaktierungen gehört die Standard-Durchkontaktierung (through vias). Sie verläuft durch alle Schichten des Laminats und verbindet letztendlich die Ober- (TOP) und Unterseite (BOTTOM) der Leiterplatte.
Ein weiterer Typ sind blinde Durchkontaktierungen (blind vias), die nur bei mehrlagigen Leiterplatten verwendet werden. Sie haben den Zweck, eine elektrische Verbindung zwischen einer der äußeren Kupferlagen der Leiterplatte und einer oder mehreren inneren Schichten der Leiterplatte herzustellen.
Die letzte Art von Durchkontaktierungen sind die so genannten vergrabenen Durchkontaktierungen (buried vias). Ihre Aufgabe ist es, eine elektrische Verbindung zwischen den inneren Lagen der Leiterplatte herzustellen.
Arten der Endbearbeitung von Durchkontaktierungen
Je nach den Anforderungen des jeweiligen Entwurfs können Durchkontaktierungen in Leiterplatten auf viele verschiedene Arten ausgeführt werden. Dadurch ist es möglich, eine gedruckte Schaltung zu entwerfen, deren Konstruktion den späteren Einbau elektronischer Bauteile erleichtert oder die Durchkontaktierungen vor zufälligen Kurzschlüssen oder Verunreinigungen schützt.
Freigelegte Durchkontaktierungen
Freigelegte (unmaskierte Durchkontaktierungen) sind die beliebteste und einfachste Art der Endbearbeitung von Durchkontaktierungen der Leiterplatten. Die Durchkontaktierungen selbst bleiben dabei sichtbar, ihre Außenfläche wird mit einer Schutzschicht überzogen, die die Kupferschicht vor Oxidation schützt.
Abgedeckte Durchkontaktierungen
Bei dieser Art der Endbearbeitung (engl. covered vias) werden die Durchkontaktierungen mit einer dünnen Schicht Lötstopplack bedeckt. Sie sorgt für eine physische Isolierung der Durchkontaktierungen, die Oberseite der Leiterplatte kann jedoch aufgrund des Hohlraums innerhalb der Durchkontaktierungen an den Stellen uneben werden, an denen die einzelnen abgedeckten Durchkontaktierungen angebracht sind.
Verschlossene Durchkontaktierungen
Verschlossene Durchkontaktierungen (engl. plugged vias) sind Durchkontaktierungen, deren Inneres mit einer licht- und wärmehärtenden Farbe gefüllt ist. Der Lack ist elektrisch nicht leitend und verhindert somit einen eventuellen Kurzschluss der Leiterplatte. Je nach Durchmesser der verschlossenen Durchkontaktierung kann die Oberfläche leicht uneben oder konkav sein.
Verschlossene und abgedeckte Durchkontaktierungen
Verschlossene und abgedeckte Durchkontaktierungen (engl. plugged and covered vias) werden nicht nur mit Lötstopplack überzogen, sondern zusätzlich ihr Inneres mit licht- und wärmehärtender Farbe gefüllt. Die Außenfläche der Durchkontaktierungen kann allerdings noch einige Unregelmäßigkeiten aufweisen.
Verschlossene und abgedeckte Durchkontaktierungen – flach
Die letzte und zugleich komplizierteste Art der Endbearbeitung bilden die flach verschlossenen und abgedeckten Durchkontaktierungen (engl. plugged and covered vias – flat). Beim Befüllen der Innenseite einer Durchkontaktierung legt der Leiterplattenhersteller einen besonderen Wert auf den präzisen Auftrag des Füllstoffs, der mindestens 80 % des Volumens der jeweiligen Bohrung einnimmt. Dadurch wird eine maximale Ebenheit der Oberfläche der Durchkontaktierung erreicht, die anschließen zusätzlich mit einer Schicht Lötstopplack bedeckt wird.
