Via Restring / Durchmesser

[Andreas M. (amesser)]

Hallo,

ich bin gerade am Design einer 4-Lagen Platine mit recht hoher 
Bauteildichte. Dabei bin ich jetzt wieder mal am Thema Restring bei 
Vias. Bisher habe ich die Padgröße um das Via immer recht großzügig 
gewählt, der Restring also weitaus größer als das Mindestmaß vom 
Platinenhersteller. Aus Platzgründe würde ich den Restring jedoch 
reduzieren wollen, immer noch ein ganzes Stück größer als das 
Mindestmaß. Ich frage mich jetzt ob es überhaupt Sinn macht, den 
Restring viel größer als die Mindestvorgaben des Platinenherstellers zu 
machen, für die Leitfähigkeit des VIAs ist doch nur der Bohrdurchmesser 
maßgeblich? Ein großer Restring bringt da doch nichts?

Konkret gefragt (Platinenhersteller wird JLCPCB werden): Macht es bei 
einem 4-Lagen Design aus elektrischer Sicht einen Unterschied ob man 
eine 0.6/0.4mm VIA oder einen 0.8/0.4 mm VIA setzt? Ich würde vermuten, 
die größere VIA hat mehr Kapazität, aber das will man ja bei Signalen 
eher nicht.

JLCPCB sagt für Vias bei 4-Lagen: Durchmesser mindestens 0.1mm größer 
als Lochdurchmesser, besser 0.15mm. Da bin ich ja auch mit meinen 0.6mm 
noch gut drüber.

Danke für eure Anregungen dazu,
Gruß, Andreas

[Falk B. (falk)]

Andreas M. schrieb:
> Konkret gefragt (Platinenhersteller wird JLCPCB werden): Macht es bei
> einem 4-Lagen Design aus elektrischer Sicht einen Unterschied ob man
> eine 0.6/0.4mm VIA oder einen 0.8/0.4 mm VIA setzt?

Einen relevanten Unterschied bie HF wird man nur bei sehr hohen 
Frequenzen weit über 100MHz feststellen.

> JLCPCB sagt für Vias bei 4-Lagen: Durchmesser mindestens 0.1mm größer
> als Lochdurchmesser, besser 0.15mm. Da bin ich ja auch mit meinen 0.6mm
> noch gut drüber.

Ja eben. 0,15mm Restring ist Industriestandard ebenso wie 0,3mm 
Durchmesser. Darunter ist möglich, kostet aber mehr.

[P. S. (namnyef)]

Sobald du in Frequenzbereiche kommst, in denen das Via-Pad einen 
signifikanten Einfluss auf die Signalintegrität hat, hast du ganz andere 
Probleme :).

Alleine schon am Via selbst hat dann nicht mehr nur der Pad-Durchmesser 
einen Einfluss. Sondern dann wird auch der Bohrdurchmesser, der 
Anti-Pad-Durchmesser, die Via-Länge usw. alles relevant. Ganz zu 
schweigen vom ganzen Drumherum.

Es gibt Schätzformeln für die Kapazität von Vias. Als ganz grobe erste 
Näherung kann man einfach mal davon ausgehen, dass ein Via eine 
kapazitive Diskontinuität von 1 pF darstellt. Wenn die 1 pF in deiner 
Anwendung völlig irrelevant sind, brauchst du dir sicher auch beim 
Pad-Durchmesser keinen Kopf über die Signalintegrität machen.

Was vor diesen Feinheiten relevant wird, ist die Gestaltung des Pfads 
für den Rückstrom, also dass man z. B. Return-Vias neben das Signal-Via 
setzt (entsprechenden Lagenaufbau vorausgesetzt). Aber selbst das ist 
für viele Anwendungen Overkill.