Lötfreie Anschlusstechnik
Einpresstechnik: Worauf man achten muss
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Einpresstechnik: Worauf man achten muss
Komplexe Backplanes – der Layouter legt den Grundstein
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Eine Rückwandverdrahtungsplatte oder Backplane (Bild 2) besteht hauptsächlich aus hochpoligen Steckverbindern, die in eine Leiterplatte mit zahlreichen Verdrahtungsebenen eingepresst sind.
Die Verbindungen verlaufen meist in den Innenlagen, da dort eine Impedanzanpassung zur Erreichung der Signalintegrität von Übertragungsleitungen einfacher zu realisieren ist. Auf den Decklagen sind oft nur wenige Verbindungsleitungen untergebracht.
Beim Herstellungsprozess der Leiterplatte erfolgt während des Aufbaus der Kupferhülsen in den Bohrungen auch die Verkupferung der Strukturen auf den Decklagen. Falls sich dort nur wenige Kupferleiterbahnen befinden, kann sich beim galvanischen Verkupferungsprozess eine außergewöhnlich dicke Schicht ergeben.
Man spricht hier von einer „Überpilzung“, da sich im Schliff eine pilzartige Struktur ergibt. Dadurch wird die Impedanz an dieser Stelle negativ beeinflusst.
Dieser Effekt lässt sich verhindern, indem man auf den Decklagen eine gleichmäßige Kupferverteilung vorsieht. Das Layout ist so zu gestalten, dass 80 bis 90 % der Fläche mit Kupfer belegt sind. Beim Galvanikprozess lagert sich dann Kupfer mit einer gleichmäßig verteilten Schicht auf der Decklagenstruktur ab. Da diese homogene Struktur dem Leiter das Kupfer wegnimmt oder „raubt“, wird sie auch als „Copper Robber“ bezeichnet (Bild 3).
In der IPC-A-610 „Abnahmekriterien für elektronische Baugruppen“ wird eine Durchbiegung von max. 1,5 % der Abmessungen für Leiterplatten in Durchstecktechnik zugelassen. Bezogen auf die Größe von Backplanes ist das daraus entstehende Maximalmaß der Verwindung oder Verwölbung in Serie nur schwer handhabbar. Daher sollten kleinere Werte um 0,5 % angestrebt werden. Hierzu ist erforderlich, dass das Design für jede einzelne Lage eine möglichst homogene Kupferbelegung aufweist.
Der Autor:
| Dipl.-Ing. Michael Tschan |
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| studierte an der Fachhochschule Esslingen Nachrichtentechnik/Informatik. 1981 trat er in die Firma AEG-Telefunken ein, wo er acht Jahre als Entwicklungsingenieur im Bereich Qualifikation von Halbleiter-Bauelementen tätig war. Danach und nach Neufirmierung zu ANT-Nachrichtentechnik GmbH sowie später zu Bosch Telecom leitete er das Labor für Qualifikation von elektromechanischen und passiven Bauelementen. Nach Umfirmierung zu Marconi Communications GmbH im Jahr 2000 übernahm er die Verantwortung für die Leiterplatten-Technologie und -Zulassung sowie für den Bereich Industrial Engineering und führte diese Aktivitäten ab 2006 unter der Ericsson GmbH weiter. Seit Februar 2008 ist er bei der Erni Electronics GmbH in Adelberg als Senior Application Engineer verantwortlich für den Bereich New Business Opportunities. |
m.tschan@erni.de
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