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Webinar

HDI Microvia Technologie - Kostenaspekte

www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 1 01.07.2014

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Agenda - Webinar

HDI Microvia Technologie – Kostenaspekte

• Gründe für den Einsatz von HDI Technologie

• Leiterplattengröße

• Anzahl Lagen

• Lagenaufbau - Komplexität

• Sonstige wichtige Kosteneinflüsse

– Design Rules

– Bohrkosten

– Microvia Filling

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Stefan Keller

Produktmanager

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HDI Microvia Technologie – warum?

1. Komplexität der Bauteile

insbesondere BGA Pitch 0.65 mm und

kleiner, erfordert HDI

Microvia

Design Rules:

> HDI Design Guide und HDI Webinare

www.we-online.de/online-design-conference

www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 3 01.07.2014

Pitch 0,8 mm /

PTH Via Pad Ø 0.50 mm

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HDI Microvia Technologie – warum?

2. Zuverlässigkeit / Aspekt Ratio

ASR 6:1 – 8:1 (LP-Dicke / Ø)

Minimaler Bohrerdurchmesser 0.30 mm / 0.25 mm

Zuverlässigkeitsanforderungen Anwender?

IPC Klasse 2 oder IPC Klasse 3

>> Oft die bessere Lösung: HDI Microvia statt

PTH

Microvia ≈ 0.30 mm Padgröße / 0.10 mm

www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 4 01.07.2014

Cl. 3 ≥ 50 µm

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HDI Microvia Technologie – warum?

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Produkte

3. Miniaturisierung

Marktanforderungen

Baugruppengröße

+ Leiterplattengröße

Andere Beispiele:

- Embedded Computer

- Medizintechnik

- Kameras im Industriebereich

Andere Ansätze / Kostendruck:

• Beidseitige Bestückung ganzflächig

• Funktionale Trennung von Vorder und Rückseite

• Kleine LP oder eine LP statt zwei

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HDI Microvia Technologie – warum?

www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 6 01.07.2014

Produkte

Umfrage:

Warum setzen Sie HDI

Technologie ein?

Mehrere Antworten sind möglich

Entflechtung Fine Pitch

BGAs

Höhere Zuverlässigkeit

Miniaturisierung allgemein

Andere Gründe

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HDI Microvia Technologie – aber:

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Produkte

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HDI – Kostenaspekt Leiterplattengröße

Leiterplattengröße ≈ Baugruppengröße

> kann entscheidend für den Erfolg eines Produktes sein!

Anzahl Lagen /

Lagenaufbau

Semiflex

Widerstände auf

Innenlagen gedruckt

www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 8 01.07.2014

Produkte

Vermeidung von durchgehenden Vias!

HDI Technologie

Microvias + Buried Vias

Bu

rie

d V

ia

Microvia

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HDI – Kostenaspekt Leiterplattengröße

www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 9 01.07.2014

Pad- 300 µm

Lötpad 200 µm max. 230 µm

0,400 mm Pitch

QFP 0.40 mm Pitch

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HDI – Kostenaspekt Anzahl Lagen

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Produkte

BGA – Pitch 0.80 mm 20 x 20 = 400 Pins Design Studie

o Mit PTH – Vias (nur durchgehende

Vias)

o Mit Microvias (HDI)

Wie viele Signal-Lagen sind erforderlich?

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HDI – Kostenaspekt Anzahl Lagen

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Produkte

BGA – Pitch 0.80 mm 20 x 20 = 400 Pins Design Studie

PTH

Microvia

Wie viele Signal-Lagen sind erforderlich?

Wie viele Signal-Lagen sind erforderlich?

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HDI – Kostenaspekt Lagenaufbau

www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 12 01.07.2014

Wenn die Leiterplattengröße fix ist:

Empfehlung: Lagenaufbau nur so komplex

wie gerade notwendig

- Anzahl Lagen

- Anzahl Verpressungen / Arbeitsgänge

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HDI – Kostenaspekt Komplexität HDI08

www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 13 01.07.2014

Komplexität

Koste

n

1 + 6 + 1

1.

2 + 4 + 2

2. 1.

2 + 4 + 2

2. 1.

1 + 6b + 1

1. 2.

2 + 4(6b) + 2

2. 1.

2 + 4b + 2

2. 1.

3.

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 %

100 %

200 %

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HDI – Kostenaspekt Komplexität HDI08

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Komplexität

Koste

n

1 + 6 + 1

1.

2 + 4 + 2

2. 1.

2 + 4 + 2

2. 1.

1 + 6b + 1

1. 2.

2 + 4(6b) + 2

2. 1.

Laserbohren von

1 nach 3

Innenliegende

Microvias

(staggered)

Buried Vias

mech. gebohrt

Zusätzlich

innenliegende

Microvias

Einfach-

Verpressung

Zweifach-

Verpressung

100 %

115 %

120 %

142 %

150 %

100 %

200 %

ML08

1.

90 - 95 %

Wo liegen die Kosten für einen 8-Lagen Multilayer ohne Microvias?

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HDI – Kostenaspekt Lagenaufbau und Komplexität

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HDI08_1 + 6 + 1

1. ML08

1.

+

Europakarte / 200 Stück

1000 Stück ca. 0.50 €

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HDI – Kostenaspekt Technologie

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Filling ?

Microvias stacked

0,40 mm BGA Pitch Microvias

staggered

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HDI – Kostenaspekt Design Rules

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HDI – Kostenaspekt Design Rules

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• BGA Pitch ≤ 0.80 mm

• 90 µm LB-Breite oft

unkritisch

• Feinstleiter 75 µm i. d. R.

nur für 0.50 mm Pitch

BGAs unbedingt

erforderlich

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HDI – Kostenaspekt Design Rules

www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 19 01.07.2014

0.50 mm Pitch BGA

75 µm Feinstleiterstrukturen

auf jeden Fall auf den Innenlagen

Außenlagen: mehrere Varianten

LB - Breite 100 µm

BGA Pad 350 µm

0,650 mm Pitch

Freistellung

Lötstoppmaske 50 / 62,5 µm

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HDI – Kostenaspekt Bohrkosten

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Ø 200 µm (1 € / Bohrer)

Standzeit: 1000 Bohrungen

Frequenz: 3 / s

Ø 300 µm (0,6 € / Bohrer)

Standzeit: 2000 Bohrungen

Frequenz: bis 8 / s

Microvia:

Ø 125 µm (0,0 € / Microvia)

Frequenz: 150 – 180 / s

FIX Kosten mechanisches Bohren

FIX Kosten Laserbohren

Anzahl Bohrungen

Koste

n

Ø 200 µm Ø 300 µm

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HDI – Kostenaspekt Microviafilling

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IPC-7095C: „max. 22% of the image diameter“

Die Entstehung von Voids ist auch abhängig von:

- Flussmittel / Lotpasten

- Löt – Temperatur – Profil

- der gleichmäßigen bzw. ungleichmäßigen

Durchwärmung der Leiterplatte (Layout, Aufbau)

Aufpreis!!

Jeder Anwender muss für sich

definieren wie gefertigt werden kann!

Filling?

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HDI – sonstige Kostenaspekte

High Speed / Signalintegrität

HDI Technologie statt

teures Hochfrequenzmaterial

Made in Germany by WE

Beratung, Unterstützung für Sie „vor Ort“

Produktmanagement, Vertrieb, Engineering, QM, …

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Design Konferenzen

Workshops

Design Rules

Machbarkeitsprüfungen

Metallurgische Analysen

Impedanzberechnungen

Lagenaufbauten

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HDI – Kostenaspekte Zusammenfassung

• Bauteile

• Gesamtkomplexität

• Zuverlässigkeitsanforderungen

bestimmen über die zu verwendende Technologie

• Leiterplattengröße

• Lagenaufbau

• Bohrkosten

• Design Rules

sind die wesentlichen Kostenfaktoren und können mit HDI Technologie

entscheidend beeinflusst werden

zu Beachten sind auch die Zusammenhänge

Miniaturisierung wird durch HDI Technologie erst wirklich möglich

www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 23 01.07.2014

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HDI Kostenaspekte

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Produkte

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Die Kenntnis der Zusammenhänge ist ein Erfolgsgeheimnis!

Wir freuen uns auf die

Zusammenarbeit!

Stefan Keller Produktmanager

[email protected]