Im PCB-Design wird das Thema "Vias auf Lötpads platzieren" sowohl von Anfängern als auch von erfahrenen Ingenieuren immer wieder diskutiert. Die heutige Frage lautet:

Können Vias direkt auf Lötpads platziert werden? Welche Konsequenzen hat diese Designentscheidung?

Heute erklären wir es klar mit zwei Diagrammen und zwei Prinzipien!

01 | Theoretisch möglich, aber in der Praxis nicht empfohlen

Werfen wir einen Blick auf zwei grundlegende Punkte:

• Erstens: Theoretisch minimiert das Platzieren von Vias auf Lötpads die Leitungsinduktivität, was akzeptabel ist.

Dies scheint der "optimale Verbindungspfad" für einige Hochgeschwindigkeits- oder Hochfrequenzdesigns zu sein.

Aber das Problem liegt im zweiten Punkt—

• Zweitens: Aus Sicht des Lötprozesses kann dies schwerwiegende Folgen haben.

Besonders wenn die Vias nicht richtig gefüllt sind, kann Lotpaste in die Löcher fließen, was zu schlechten Lötstellen oder dem Anheben von Bauteilen führt.

02 | Häufige Probleme mit Vias auf Lötpads: Lotleckage & Tombstone-Effekt

• Lotleckage

Da die Vias nicht vollständig abgedichtet sind, fließt die Lotpaste während des Reflow-Lötens durch die Vias ab, was zu unzureichendem Lot auf dem Pad führt und letztendlich zu Lötfehlern oder unzureichender Festigkeit führt.

• Tombstone-Effekt

Wenn die beiden Enden eines oberflächenmontierten Bauteils ungleichmäßig erhitzt werden und die Lotpaste auf einer Seite aufgrund von Leckage oder ungleichmäßiger Wärmeverteilung zuerst schmilzt, "stellt sich" das Bauteil aufgrund der unausgeglichenen Kraft auf.

Dies ist besonders häufig bei oberflächenmontierten Widerständen und Kondensatoren und ist einer der typischen Defekte in der SMT-Bestückung.

03 | Fachterminologie erklärt: Leitungsinduktivität und Tombstone-Effekt

• Leitungsinduktivität

In Hochfrequenzschaltungen haben die Drähte selbst induktive Reaktanz, insbesondere das "Leitungssegment" zwischen dem Via und dem Lötpad, das eher parasitäre Induktivität bildet, was sich negativ auf Hochgeschwindigkeitssignale oder die Stromintegrität auswirkt.

Daher gilt theoretisch: Je kürzer, desto besser.

• Tombstone-Effekt

Auch bekannt als "Manhattan-Effekt", ist er im Lötprozess von oberflächenmontierten Bauteilen üblich. Aufgrund ungleichmäßiger Kraft auf beiden Enden "hebt sich" ein Ende des Bauteils an, was zu Lötfehlern führt.

04 | Empfohlene Vorgehensweise: Das Via vom Lötpad wegziehen

Unter Berücksichtigung von Theorie und Praxis empfehlen wir dieses Design:

Ziehen Sie das Via vom Lötpad weg und verbinden Sie es mit einer kurzen Leiterbahn. Vorteile:

• Behält eine geringe Leitungsinduktivität bei
• Vermeidet Herstellungsfehler
• Verbessert die Lötleistung

Design ist nicht nur das Zeichnen von Linien; es ist eine umfassende Kunst, die Signale, elektrische Eigenschaften und Herstellungsprozesse berücksichtigt.
Unterschätzen Sie nicht die Position eines Vias; sie bestimmt, ob Ihr Design erfolgreich montiert und hergestellt werden kann!