Warum eine 6 mm dicke Leiterplatte?
Drei Gründe, meist gemeinsam: ein Standard für Steckverbinder oder Kontaktstifte, der die Dicke vorgibt, eine mechanische Belastung der Leiterplatte oder ein mehrlagiger Aufbau mit dickem Kupfer, der nur mit dieser Dicke geschlossen werden kann.
Die Dicke ist daher viel häufiger eine Folge anderer Entscheidungen als ein Selbstzweck – deshalb lohnt es sich zu prüfen, ob eine Verstärkung oder ein dickeres Aluminiumgehäuse die gleiche Funktion kostengünstiger erfüllen würde.
Das Seitenverhältnis bestimmt das Loch
Die entscheidende Regel: Dicke ÷ fertiger Lochdurchmesser ≤ 15. Maximale Werte:
| Leiterplattendicke | Kleinstes Loch bei 15:1 |
| --- | --- |
| 1,6 mm | 0,107 mm – 0,15 mm mechanische Dicke sind also ausreichend |
| 3,2 mm | 0,213 mm |
| 6,0 mm | 0,4 mm |
Deshalb können dicke Leiterplatten und BGA-Gehäuse mit feiner Rasterteilung inkompatibel sein: Das Gehäuse benötigt kleine Durchkontaktierungen, die aufgrund der Dicke nicht ausreichend beschichtet werden können. Üblicherweise wird eine dünnere Leiterplatte mit Verstärkung oder eine mehrlagige Konstruktion verwendet.
Laminierung und Materialien
Ein dickerer Lagenaufbau bedeutet mehr Prepreg, mehr Laminierzyklen und ein höheres Risiko für Passertoleranzen zwischen den Lagen. Zwei praktische Konsequenzen:
Passertoleranzen akkumulieren sich. Jeder Laminierzyklus führt zu einer Verschiebung, sodass Ring- und Bohr-zu-Kupfer-Ränder am fertigen Lagenaufbau und nicht am ersten Paar überprüft werden.
Der Harzfluss ist länger. Dicke Kupferschichten und dicke Lagenaufbauten benötigen ausreichend Prepreg, um die Struktur vollständig auszufüllen, da sonst das Dielektrikum dünner wird und die Impedanz driftet.
Verwindung und Verdrehung bleiben bei maximal 0,7 %, was mit zunehmender Dicke und Kupfermasse schwieriger einzuhalten ist; ein symmetrischer Lagenaufbau ist hierbei entscheidend.
Depanelisierung
V-Rillen funktionieren von 0,6 bis 3,2 mm. Darüber hinaus wird die Leiterplatte geroutet. Die Wahl des Routing- und Breakout-Verfahrens muss unter Berücksichtigung der Dicke erfolgen – ein 6 mm langer Lasche von Hand abzubrechen, ist nicht praktikabel.
Montage
Eine dicke Leiterplatte wirkt als Kühlkörper. Reflow-Lötprofile erfordern eine längere Haltezeit und einen definierten Lötpunkt; selektives und manuelles Löten erfordern Vorwärmen von unten. Press-Fit-Steckverbinder und Kantenkontakte werden auf die fertige Dicke geprüft, und die Vorrichtung muss eine Leiterplatte halten, die ein Vielfaches einer 1,6 mm dicken Leiterplatte wiegt.
Wann dick nicht die richtige Lösung ist
Wenn es auf Steifigkeit oder Steckverbindertiefe ankommt, ist eine 1,6 mm dicke Leiterplatte mit lokaler Verstärkung, Metallträger oder einem dickeren Gehäuse in der Regel günstiger und einfacher herzustellen als ein gleichmäßiges 6 mm Laminat.
Wenn es auf Stromstärke ankommt, kann dickes Kupfer auf einer dünneren Leiterplatte ausreichen: 20 oz auf einem 1,6 mm dicken Stapel leiten viel Strom ohne Nachteile im Seitenverhältnis.
Die veröffentlichten Grenzwerte stehen auf der Funktionsseite, der mehrschichtige Aufbau in der Prozessnotiz und die Optionen mit schwerem Kupfer auf der Seite für schwere Kupfer-Leiterplatten.
