Land

Ein Land ist eine ebene, leitfähige Fläche auf einer Leiterplatte oder einem Halbleiterbauteil, an der elektrische Verbindungen hergestellt werden. Anders als die Leiterbahn, die das Signal zwischen Punkten führt, ist ein Land ein Kontaktpunkt, ein Ziel. Es besteht typischerweise aus Kupfer auf einer Leiterplatte oder Aluminium auf einem Siliziumchip und dient als Montagefläche für Bauteilkontakte, Bonddrähte oder Lötstellen. Das Land bietet die mechanische Verankerung und den elektrischen Pfad, die es dem Strom oder Signal ermöglichen, von einem Element des Schaltkreises zu einem anderen zu fließen.

Lands gibt es in mehreren Ausführungen je nach Anwendung. Auf Leiterplatten ermöglicht ein Pad oder eine Landefläche rund um ein Via-Loch, dass ein Draht oder Bauteilkontakt gelötet wird; ein BGA-Land ist ein kugelförmiger Lötball-Kontakt auf der Unterseite eines Chip-Gehäuses; ein Bonddraht-Land auf einem Die ist eine kleine quadratische oder rechteckige Aluminiumplattform, von der ein feiner Gold- oder Aluminiumdraht abgebunden wird, um den Chip mit seinen Gehäusekontakten zu verbinden. Jede Variante hat unterschiedliche Anforderungen an Größe, Metallurgie und Lötbarkeit.

Design und Zuverlässigkeitsaspekte

Größe, Form und Abstand der Lands beeinflussen direkt die Fertigungsausbeute und die langfristige Zuverlässigkeit. Ein zu kleines Land macht das Löten schwierig und erzeugt schwache Lötstellen; eines, das zu groß ist, verschwendet Platzbedarf oder erzeugt unbeabsichtigte Lötbrücken zwischen benachbarten Lands. Die Oberflächenfinish, ob blankes Kupfer, ENIG (Nickel-Gold-Tauchverfahren) oder HASL (Heißluftlöten), bestimmt, wie gut Lot das Land benetzt und wie lange das Land vor der Bestückung vor Oxidation geschützt ist. Thermische Spannungszyklen können dazu führen, dass die Lötstelle am Land reißt, wenn sich der Wärmeausdehnungskoeffizient zwischen Lot und Bauteilkontakt zu sehr unterscheidet.

Lands müssen frei von Lötmaske bleiben, außer wo Löten beabsichtigt ist; versehentliche Lötmaske auf einem Land verhindert guten Lotfluss und erzeugt eine schwache Verbindung. Umgekehrt können zu freigelegte Lands während der Lagerung oder Handhabung vor der Bestückung korrodieren oder Verunreinigungen aufsammeln. Bei hochzuverlässigen Anwendungen wie in der Luft- und Raumfahrt oder Automobilindustrie werden die Sauberkeit und der Oberflächenzustand von Lands durch Durchgangswiderstandstests oder Röntgenprüfung nach der Bestückung überprüft.

Der Begriff Land spiegelt seine Funktion wider: es ist der Boden, auf dem eine Verbindung steht. In älterer Terminologie wurden Lands oft als Pads bezeichnet, obwohl Pad heute häufiger eine Landefläche bezeichnet, die speziell für ein oberflächenmontiertes Bauteil ausgelegt ist, während Land der breitere Fachbegriff für jede leitfähige Kontaktfläche auf einer Platte oder einem Chip bleibt.