Forum: Platinen Große oder besser mehrere kleine Vias?


von Martin (Gast)


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Wenn ich die Möglichkeit habe eine dicke Leitung / Massefläche etc. 
entweder mit einem 0,9mm Via oder 4 0,3mm Vias zu kontaktieren, welche 
Variante ist besser hinsichtlich EMV, Zuverlässigkeit etc.? Ich hab da 
leider mehrere unterschiedliche Meinungen gehört.

von Detlef K. (adenin)


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Da wirst Du hier "leider" auch mehrere unterschiedliche Meinungen lesen.
Das ist nun mal von der speziell benötigten Funktion der Vias abhängig 
und wie man die Vor- und Nachteile wichtet und danach eine Variante 
auswählt.

: Bearbeitet durch User
von Martin (Gast)


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Was sind dann die elektrischen Vorteile von kleinen bzw. großen VIAs? 
Vernachlässigen wir mal den Platzbedarf und die Kosten.

von Falk B. (falk)


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@ Martin (Gast)

>Was sind dann die elektrischen Vorteile von kleinen bzw. großen VIAs?

Mal rechnen.

Ein VIA ist quasi ein dünnwandinges Kupferrohr.

A = Aa - Ai = Pi / 4 * (da^2 -di^2)

da = di + 0,025mm (minimale Kupferstärke in VIAs)

->

di = 0,9mm  A = 0,036 mm^2
di = 0,3mm  A = 0,012 mm^2

Daraus erkennt man schon, dass der effektive Querschnitt mit dem 
Durchmesser quadratisch steigt und somit die Strombelastbarkeit. 
Allerdings wird die Kühlung relativ gesehen schlechter.

http://www.fs-leiterplatten.de/technik/layout-tipps/elektrische-bemessungsrichtlinien/

Praktisch wird man meist ein größeres VIA machen. Bei thermischen VIAs 
eher die kleineren, u.a. damit das Lötzinn vom Thermal Pad nicht so 
stark abfließt.

von Detlef K. (adenin)


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Martin schrieb:
> Ich hab da leider mehrere unterschiedliche Meinungen gehört.

Nun das sind die Vor- und Nachteile sicher schon durchgekaut worden.

von Detlef K. (adenin)


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Falk Brunner schrieb:
> @ Martin (Gast)
> di = 0,9mm  A = 0,036 mm^2
> di = 0,3mm  A = 0,012 mm^2
>
> Daraus erkennt man schon, dass der effektive Querschnitt mit dem
> Durchmesser quadratisch steigt und somit die Strombelastbarkeit.


Ich seh da keinen quadratischen Anstieg :P

Und wenn man vier von den kleinen nimmt (wie vom TE gewünscht), kommt 
man auf 0.048mm².

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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@ Detlef Kunz (adenin)

>Ich seh da keinen quadratischen Anstieg :P

Hmm, man sollte die Formel halt mal komplett ausschreiben 8-0

A = Aa - Ai = Pi / 4 * (da^2 -di^2)

da = di + 0,025mm (minimale Kupferstärke in VIAs)

da^2 = di^2 + 2*di*0,025mm +0,025mm^2

->

A = Pi / 4 * (0,05mm*di + 0,000625mm^2)
  = 0,039mm * di + 0,49e-3 mm^2

>Und wenn man vier von den kleinen nimmt (wie vom TE gewünscht), kommt
>man auf 0.048mm².

Sieht wohl so aus ;-)

von Martin (Gast)


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Wie sieht es EMV-mäßig aus? Da sollten doch mehrere kleine besser sein 
wegen der dann parallelgeschalteten Induktivitäten, oder?

von Falk B. (falk)


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@ Martin (Gast)

>Wie sieht es EMV-mäßig aus? Da sollten doch mehrere kleine besser sein
>wegen der dann parallelgeschalteten Induktivitäten, oder?

Das spielt erst bei WIRKLICH schnellen ICs in fetten BGA-Gehäusen und 
Anstiegszeiten unterhalbt 2ns oder so eine Rolle.

Für die normale EMV, sprich Abstrahlung, spielt es keinerlei Rolle.

von Detlef K. (adenin)


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Leiterquerschnitt = pi * CuSchichtdicke * (Viadurchmesser + CuSchichtdicke)

: Bearbeitet durch User
von Reinhard Kern (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> A = Pi / 4 * (0,05mm*di + 0,000625mm^2)
>   = 0,039mm * di + 0,49e-3 mm^2

Schön, also steigt der Querschnitt quadratisch mit der Cu-Dicke, aber 
linear mit dem Durchmesser - wo bitte ist da jetzt die behauptete 
quadratische Abhängigkeit vom Via-Durchmesser???

Gruss Reinhard

von Reinhard Kern (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> di = 0,9mm  A = 0,036 mm^2
> di = 0,3mm  A = 0,012 mm^2
>
> Daraus erkennt man schon, dass der effektive Querschnitt mit dem
> Durchmesser quadratisch steigt und somit die Strombelastbarkeit.
> Allerdings wird die Kühlung relativ gesehen schlechter.

Also ich sehe da beidesmal den Faktor 3...

Da werden wir uns wohl nicht einigen können.

Gruss Reinhard

von Vn N. (wefwef_s)


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Die Kupferfläche eines Vias ist proportional zum Kreisumfang (nicht zur 
Kreisfläche) und somit natürlich nicht quadratisch vom Radius 
abhängig.

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