Board-to-Board-Verbindungen Feinere Kantenkontakte für die direkte Verbindung von Leiterplatten

Das Auflöten von Modulen mit Kantenkontakten, die als SMD-Anschlusspads fungieren, direkt auf die Basisplatine ist eine interessante Alternative zur Stiftleiste. ANDUS hat einen Prozess qualifiziert mit dem sich feinere Anschlusskontakte als bisher herstellen lassen. Ihr Merkmal ist eine von der Kontur leicht zurückgesetzte Kupferhüle.

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Precoplat Präzisions-Leiterplatten-Technik GmbH

congatec GmbH

Andus Electronic GmbH

Board-zu-Board-Verbindungen sind heute vor allem dort üblich, wo zwei Boards mit unterschiedlichen Technologien kombiniert werden. So findet man z.B. komplexe Mikrocontroller- oder Display-Module „von der Stange“ auf einfachere und individuell designte Leiterplatten montiert. HF- oder Keramikmodule findet man ebenfalls häufig „huckepack“ auf Basisboards.

Die verbreitetste Methode, zwei parallel angeordnete Boards miteinander zu verbinden ist die Aufsteckmontage über Stiftleisten. Die Stifte des Moduls passen in die Buchsen auf der Basisplatine. Besonders im Entwicklungsstadium sind solche Konstruktionen vorteilhaft, da sich die Module einfach abnehmen und austauschen lassen.

Kantenkontakte fungieren als SMD-Anschlußpads

Alternativ zu den Stiftleisten werden Module im Reflow direkt auf Basisplatinen gelötet. Diese Board-on-Board-Module weisen dafür Kantenkontakte auf, die als SMD-Anschlusspads fungieren. Das gesamte System wird durch den Direktkontakt der Leiterplatten wesentlich flacher. Daneben entfällt der Platzbedarf für die Stiftleisten und die Sockel. An deren Stelle sind lediglich die Anschlussflächen auf dem Basisboard und die Pads auf der Konturkante des Moduls zu designen.

Bisher wurden Kantenkontakte durch behutsame CNC-Bearbeitung von Durchkontaktierungen erzeugt. Für größere Durchkontaktierungen ohne hohe Ansprüche war diese Technik ausreichend genau. ANDUS hat ein neues Verfahren qualifiziert, bei dem sich jetzt auch feinere Durchkontaktierungen präzise teilen lasen. Gleichzeitig wurde die Prozessicherheit verbessert und die Ausbeute maximiert, was besonders für hohe Anschlusszahlen wichtig ist.

Eine Besonderheit der neuen Technik ist die von der Kontur leicht zurückgesetzte Kupferhülse. Dadurch wird diese vor mechanischer Beschädigung beim Handling und während der Weiterverarbeitung geschützt. Grate, Flitter und Rückstände von einer mechanischen Bearbeitung werden mit den eingesetzten modernen Fertigungsprozessen konsequent vermieden und sorgen für Sicherheit bei der Kontaktierung.

Board-on-Borad-Verbindung punktet bei HF-Anwendungen

Die Vorteile der neuen Finepitch-Kantenkontakte kommen z.B. bei Interposern zum Tragen, welche den Leiterplatten-Footprint von abgekündigten Bauteilen mit den Pads der neuen, meist kleineren Bauteile verbinden. Anstelle eines neuen Layouts für die gesamte Basisplatine genügt ein zusätzlicher Adapter mit Kantenkontakten.

Eine weitere Anwendung nutzt die besondere Geometrie der Anschlussstellen: HF-Filter z.B. aus PTFE und andere HF-Strukturen lassen sich direkt in Leiterplattentechnik fertigen und mit Kantenkontakten versehen. Die Lötverbindung weist kaum Störstellen für die HF-Signale auf und verbessert die Signalintegrität.

Neben diesen beiden speziellen Anwendungen finden Kantenkontakten vor allem bei allen Modulen immer größere Verbreitung, wo es auf Miniaturisierung und wirtschaftliche Kombination von Leiterplatten unterschiedlicher Komplexität ankommt.

*Dr. Christoph Lehnberger ist Produktmanager bei der ANDUS ELECTRONIC GmbH in Berlin.

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