Durchkontaktierte Bohrung (PTH)
Was ist eine durchkontaktierte Bohrung (PTH)?
Eine durchkontaktierte Bohrung (Plated Through Hole, PTH) ist eine durch die gesamte Dicke einer Leiterplatte gebohrte Öffnung, deren innere Wand mit Kupfer beschichtet wurde. Die Kupferbeschichtung stellt eine elektrische Verbindung zwischen allen Kupferlagen des Lagenaufbaus her — von der Oberseite über jede Innenlage bis zur Unterseite. Durchkontaktierte Bohrungen erfüllen zwei Hauptfunktionen: als Vias, über die Signal- und Versorgungsleiterbahnen zwischen Routinglagen wechseln können, und als Bauteilbohrungen, in die die Anschlüsse bedrahteter Bauteile eingeführt und eingelötet werden.
Der Fertigungsprozess für PTH umfasst das mechanische Bohren, die Reinigung der Bohrungswände, die Aktivierung der dielektrischen Oberfläche mit einem Katalysator, die Abscheidung einer dünnen ersten Kupferschicht durch stromlose Metallisierung und anschließend den Aufbau der Kupferschichtdicke durch galvanische Metallisierung. Die Qualität der metallisierten Bohrungswand hängt von der Bohrgenauigkeit, dem Zustand der Bohrungswand, der Chemie des Metallisierungsprozesses und dem Aspektverhältnis des Vias ab, also dem Verhältnis von Tiefe zu Durchmesser. Durchkontaktierte Bohrungen sind der einfachste und kostengünstigste Via-Typ, da sie unabhängig von der Zahl der durchquerten Lagen in einem einzigen Bohr- und Metallisierungszyklus entstehen.
Effizienter Einsatz durchgehender Vias
Durchkontaktierte Bohrungen sind zwar kostengünstig herzustellen, beanspruchen aber auf jeder Lage der Leiterplatte Routingfläche — auch auf Lagen, auf denen die elektrische Verbindung des Vias nicht benötigt wird. In dicht gepackten Entwürfen kann dieser lagenübergreifende Flächenbedarf zu Routingengpässen führen, die die erreichbare Leiterplattendichte begrenzen. Physikbasierte KI-Layoutwerkzeuge optimieren den Via-Einsatz, indem sie analysieren, welche Lagenwechsel jedes Signal benötigt, und die platzsparendste Via-Strategie empfehlen: Standard-PTH, wo sie geeignet sind, sowie Hinweise auf Einsatzmöglichkeiten für Blind oder Buried Vias, wenn der Gewinn an Routingdichte die zusätzlichen Fertigungskosten rechtfertigt.
