HDI-LEITERPLATTEN

Perfekt für größere Packungsdichten

Hintergrund

Mit der High-Density-Interconnection-Technik (HDI) lassen sich größere Packungsdichten elektronischer Bauteile realisieren. HDI-Leiterplatten bieten feinere Leitungsstrukturen und kleinere Durchkontaktierungen. Die Microvias schaffen Platz und bieten zudem bessere elektrische Eigenschaften als klassische Durchkontaktierungen oder Sacklöcher.

Durch die Verbindung mehrerer Lagen lassen sich Signale auf den inneren Lagen führen und entflechten, ohne den Platz für Bauteile mit hoher Pin-Dichte zu blockieren. Layoutabhängig können diese Bauteile sogar überlappend gegenüber auf der Leiterplatte platziert werden. Dünne Leiterplatten mit 100-µm- und 125-µm-Strukturen ermöglichen Impedanz-kontrollierte Leitungen für hohe Frequenzen.

Anwendungen

  • Batterieschalter
  • Leistungsverteiler
  • Motorsteuerungen
  • LED-Anwendungen
  • Steuergeräte-, Automobil-, Satelliten-, Mikrosystem-, Industrietechnik
  • Kommunikationselektronik
  • Kamera- und Video-Überwachung für "Autonomes Fahren"

Vorteile

  • Basismaterial FR4 oder höherwertig
  • Microvias ermöglichen feinere Layoutstrukturen
  • Microvias als Single Microvias, Staggered Vias, Stacked Vias und Skipped Vias einsetzbar
  • Große Bandbreite an Möglichkeiten zur Layoutgestaltung
  • Exaktes und kontrolliertes mechanisches Tiefenbohren vervollständigt die technischen Möglichkeiten rund um HDI

Besonderheiten

  • Erweiterung auf andere Produkte von SCHWEIZER möglich
  • Verschiedene Lagenanbindungen durch Blind Vias und Buried Vias möglich
  • Hohe Lagendichte bis 18 Lagen

Querschliff einer 3-8b-3-HDI-Leiterplatte mit Staggered Vias, Blind Vias and Buried Vias.

Schematischer Aufbau einer 2-4b-2-HDI-Leiterplatte mit Blind Vias, Stacked Vias, Buried Vias und Durchgangsbohrungen.

Parameter

Standard

High Standard

Anzahl der Lagen

1-18

>18

HDI-Aufbauten

bis 3-x-3

4-x-4

Leiterplattendicke

0,6-3,2 mm

0,6-3,2 mm

Maximale Leiterplattengröße

584*575 mm²

584*575 mm²

FR4-Materialien: Glasübergangstemperatur

140 °C, 150 °C, 170 °C

>170 °C

Glasgewebe

106, 1080, 2116, 7628

 

Kupferfolien

18 µm, 35 µm, 70 µm, 105 µm

210 µm, 400 µm

Dicke Innenlagen

75 µm, 100 µm, 150 µm, 200 µm, 360 µm, 510 µm, 710 µm, 1000 µm, 1300 µm, 1500 µm

50 µm

Min. Leiterbreite und Leiterabstand Außenlage*

70 µm / 70 µm

60 µm / 60 µm

Min. Leiterbreite und Leiterabstand Innenlage*

60 µm / 60 µm

50 µm / 50 µm

kleinster mechanischer Bohrdurchmesser

0,2 mm

0,15 mm

Aspect Ratio

1:6

1:8

Min. Laser-Bohrdurchmesser

125 µm

110 µm

Landepad Durchmesser

330 µm

250 µm

Aspect Ratio Laser Via

1:1,5

1:1

Dimple

>25 µm

0 – 25 µm

Restring Außenlage

150 µm

100 µm

Restring Innenlage

200 µm

150 µm

Min. Lötstopplack-Steg*

80 µm

50 µm

Farbe Lötstopplacke

grün, weiß, schwarz

blau, rot

Endoberflächen

chem. Zinn, OSP, chem. NiAu (ENIG), ENEPIG/ENEPAG, galvan. NiAu, HAL, Bondgold, Hartgold,

chem. Silber

Farbe Signierlacke

gelb, weiß, schwarz

blau, rot

*: Werte abhängig von Kupferschichtdicke

Blind Via ist ein genereller Begriff für eine Bohrung, die von der Oberfläche der Leiterplatte ausgehend, nicht ganz bis zur gegenüberliegenden Außenlage kontaktiert. Eine gängige Anwendung ist eine Laserbohrung z. B. von Lage 1 auf 2. Die Laserbohrungen können, abhängig vom Durchmesser entweder mit Kupfer angefüllt oder komplett gefüllt werden.

 

Design-Regeln Blind Via – Laser:

Parameter

Standard

High Standard

Min. Laser-Bohrdurchmesser

125 µm

110 µm

Landepad Durchmesser

330 µm

250 µm

Aspect Ratio Laser Via

1:1,5

1:1

Stacked Vias sind sequenziell übereinanderliegende Blind Vias, die drei oder mehr Lagen elektrisch verbinden, z. B. Laserbohrungen von Lage 1 auf 3, jedoch mit Anbindung der Lage 2.

 

Parameter

Standard

High Standard

Laser-Bohrdurchmesser: Lage 1-2

125 µm

110 µm

Laser-Bohrdurchmesser: Lage 2-3

200 µm

125 µm

Landepad Bohrdurchmesser: Lage 1 & 3

330 µm 250 µm

Landepad Bohrdurchmesser: Lage 2

425 µm 375 µm

Aspect Ratio Laser Via

1:1,5

1:1

Staggered Vias sind stufenförmig ausgelegte Laservias, die drei und mehr Lagen elektrisch verbinden.

Parameter

Standard

High Standard

Min. Laser-Bohrdurchmesser

125 µm

110 µm

Landepad Durchmesser

330 µm

250 µm

Aspect Ratio Laser Via

1:1,5

1:1

Ein Skipped Via ist eine Ankontaktierung über mindestens zwei Aufbaulagen, welche die Außenlage direkt mit einer Innenlage elektrisch verbindet, ohne die dazwischenliegende Lage anzubinden. Z. B. Laserbohrung von Lage 1 auf 3, jedoch ohne Anbindung der Lage 2.

Parameter

Standard

High Standard

Min. Laser-Bohrdurchmesser

200 µm

125 µm

Landepad Durchmesser

330 µm

250 µm

Aspect Ratio Laser Via

1:1,5

1:1

Ein Buried Via ist eine Durchkontaktierung der inneren Lagen, die nicht die Außenlagen anbindet. Buried Vias können mit dem Harz aus den umliegenden Prepregs gefüllt werden. Alternativ können die Bohrungen gepluggt und bei Bedarf zusätzlich überplattiert werden.

Parameter

Standard

High Standard

Bohrdurchmesser

200 µm - 450 µm

<200 µm und >450 µm

Restring Außenlage

150 µm

100 µm

Restring Innenlage

200 µm

150 µm

Aspect Ratio

1:6

1:8

Kontakt

Rainer Jäckle

Telefon: +49 7422 512-291

E-Mail: rainer.jaeckle@schweizer.ag

Rainer Jäckle