Webinar: HDI Design Empfehlungen – HDI Design Guide
Würth Elektronik Circuit Board Technology
www.we-online.de Seite 1 02.07.2013
Agenda
Nomenklatur und Begriffe
Warum Microvia Technik?
Möglichkeiten
Kosten
Entflechtung BGA
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Nomenklatur und Begriffe
HDI
• High Density Interconnection
Microvia
• Kleinste mit dem Laser gebohrte Bohrungen
Buried Via
• Vergrabene, innenliegende Bohrung
Pitch
• Mitte Pad zu Mitte Pad
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Nomenklatur und Begriffe
Anzahl Microvia Lagen Anzahl Innenlagen
Zwischen den Microvias
Anzahl Microvia Lagen
Anzahl Microvia Lagen Anzahl Innenlagen mit
Buried Vias
Anzahl Microvia Lagen
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Nomenklatur und Begriffe
Anzahl Microvia Lagen
Anzahl Innenlagen
zwischen den Microvias
Anzahl Microvia Lagen
Anzahl Innenlagen mit Buried Vias
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Warum Microvia Technik?
Hohe Zuverlässigkeit
Entflechtungs-
möglichkeit von kleinsten BGA -
Pitch
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Warum Microvia Technik?
t
h
h
Basismaterial CTEz
Kupferschichtdicke t Bohrqualität
Aspect Ratio AR= h /
IPC-2221/2122
TWT i.d.R -45° / + 125° C
Lötprozesse
Ausdehnung! 0 10 20 30 40 50 60 70
25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 T [°C] A
usdehnung Z
-Achse
[µm
] Standard-FR4 Z-Achse Cu
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Warum Microvia Technik?
Entflechtungs-
möglichkeit von kleinsten BGA -
Pitch
Hohe Zuverlässigkeit
Miniaturisierung durch Via in Pad
Technik
kostengünstige Erzeugung einer hohen
Verdrahtungs-dichte
Zukunftssichere Technik - Bauteile
werden immer kleiner
Es erfolgt eine Umfrage
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Aus welchem Grund kann der Durchmesser der
durchgehenden Vias nicht beliebig verkleinert werden?
Möglichkeiten – Standard Microvias
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Standard - Microvia
Pad Ø 300µm
EndØ 100µm
Bei 60-70µm
Dielektrikum
Möglichkeiten –Microvias bei Signalintegrität
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Standard - Microvia
Pad Ø 325µm
EndØ 125µm
- 1 x verpresst
- 1 x Galvanik
Bei 85-110µm
Dielektrikum
Möglichkeiten – Staggered Microvias
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Möglichkeiten – Staggered Microvias
www.we-online.de Seite 13 02.07.2013
- 2 x verpresst
- 2 x Galvanik
- Füllen der Buried Vias und Microvias mit Epoxy
Via Filling Prozess
www.we-online.de Seite 14 02.07.2013
Kupfer
FR4
Kupfer
Bohren
Bohrung
metallisieren
Vakuum filling
Prozess
Aushärten
Bürsten/Schleifen
Möglichkeiten – Staggered Microvias
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Staggered Microvias
Pitch ≥ 300µm
Möglichkeiten – Staggered Microvias
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- 3 x verpresst
- 3 x Galvanik
- Füllen der Buried Vias und Microvias mit Epoxy
Möglichkeiten – Staggered Microvias und Buried Vias
www.we-online.de Seite 17 02.07.2013
Pitch ≥ 400µm
PadØ 550µm
Möglichkeiten – Staggered Microvias und Buried Vias
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- 3 x verpresst
- 3 x Galvanik
- Füllen der Buried Vias mit Epoxy
Möglichkeiten – Stacked Microvias
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Kupfer gefüllt
Stacked microvia
Möglichkeiten – Stacked Microvias
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- 3 x verpresst
- Füllen der Buried Vias mit Epoxy
- Füllen der Microvias mit Kupfer
- 4 x Galvanik, Metallisierung der Microvias muss separat von den Buried Vias erfolgen
Möglichkeiten – Stacked Microvias on Buried Vias
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Stacked Microvia on
Buried Via
Buried Via gefüllt und
gedeckelt
Varianten – Via Filling Prozess
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Kupfer
FR4
Kupfer
Bohren
Bohrung
metallisieren
Vakuum filling
Prozess
Aushärten
Bürsten/Schleifen
Metallisieren
Es erfolgt eine Umfrage
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Warum werden aus Kostengründen staggered Microvias empfohlen,
verglichen mit stacked Microvias?
Möglichkeiten – Stacked Microvias on Buried Vias
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- 3 x verpresst
- Füllen der Buried Vias mit Epoxy und übermetallisieren / „deckeln“
- Füllen der Microvias mit Kupfer
- 4 x Galvanik
www.we-online.de Seite 25 02.07.2013
Komplexität
Koste
n
1 + 6 + 1
1.
Microvias 1 nach 2
8 nach 7
PTH 1 nach 8
1 x Verpressen
1 x Galvanik
1 x Laserbohren
1 x mech. Bohren
2 + 4 + 2
2. 1.
Microvias 1 nach 2
+ 1 nach 3
8 nach 6
8 nach 7
PTH 1 nach 8
2 x Verpressen
1 x Galvanik
1 x Laserbohren
1 x mech. Bohren
Microvia Filling?
2 + 4 + 2
2. 1.
Microvias 1 nach 2
2 nach 3
7 nach 6
8 nach 7
PTH 1 nach 8
2 x Verpressen
2 x Galvanik
2 x Laserbohren
1 x mech. Bohren
1 + 6b + 1
1. 2.
Microvias 1 nach 2
8 nach 7
PTH 1 nach 8
Buried Via 2 nach 7
2 x Verpressen
2 x Galvanik
1 x Laserbohren
2 x mech. Bohren
2 + 4(6b) + 2
2. 1.
Microvias 1 nach 2
2 nach 3
7 nach 6
8 nach 7
PTH 1 nach 8
Buried Via 2 nach 7
2 x Verpressen
2 x Galvanik
2 x Laserbohren
2 x mech. Bohren
2 + 4b + 2
2. 1.
3.
Microvias 1 nach 2
2 nach 3
7 nach 6
8 nach 7
PTH 1 nach 8
Buried Via 3 nach 6
3 x Verpressen
3 x Galvanik
2 x Laserbohren
2 x mech. Bohren
Laserbohren von
1 nach 3
innenliegende
Microvias
(staggered)
buried Vias
mech. gebohrt
zusätzlich
innenliegende
Microvias
Einfach
Verpressung
Zweifach
Verpressung
Dreifach
Verpressung
100 %
115 %
120 %
142 %
150 %
175 %
90 %
ML08
ohne
µ-Vías
Kosten
Entflechtung
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BGA Pitch 0,8mm
Entflechtung mit mechanischen Vias
Entflechtung
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BGA Pitch 0,8mm
Entflechtung mit Microvias, Dogbone
Entflechtung
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BGA Pitch 0,8mm
Entflechtung mit Microvias in Lötpad
Entflechtung
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