Webinar HDI Microvia Technologie - Kostenaspekte · BGAs unbedingt erforderlich . HDI –...
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Webinar
HDI Microvia Technologie - Kostenaspekte
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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
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
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Pitch 0,8 mm /
PTH Via Pad Ø 0.50 mm
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
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Cl. 3 ≥ 50 µm
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
HDI Microvia Technologie – warum?
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Produkte
Umfrage:
Warum setzen Sie HDI
Technologie ein?
Mehrere Antworten sind möglich
Entflechtung Fine Pitch
BGAs
Höhere Zuverlässigkeit
Miniaturisierung allgemein
Andere Gründe
HDI Microvia Technologie – aber:
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Produkte
HDI – Kostenaspekt Leiterplattengröße
Leiterplattengröße ≈ Baugruppengröße
> kann entscheidend für den Erfolg eines Produktes sein!
Anzahl Lagen /
Lagenaufbau
Semiflex
Widerstände auf
Innenlagen gedruckt
…
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Produkte
Vermeidung von durchgehenden Vias!
HDI Technologie
Microvias + Buried Vias
Bu
rie
d V
ia
Microvia
HDI – Kostenaspekt Leiterplattengröße
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Pad- 300 µm
Lötpad 200 µm max. 230 µm
0,400 mm Pitch
QFP 0.40 mm Pitch
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?
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?
HDI – Kostenaspekt Lagenaufbau
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Wenn die Leiterplattengröße fix ist:
Empfehlung: Lagenaufbau nur so komplex
wie gerade notwendig
- Anzahl Lagen
- Anzahl Verpressungen / Arbeitsgänge
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.
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 %
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?
HDI – Kostenaspekt Lagenaufbau und Komplexität
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HDI08_1 + 6 + 1
1. ML08
1.
+
Europakarte / 200 Stück
1000 Stück ca. 0.50 €
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
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
HDI – Kostenaspekt Design Rules
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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
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
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?
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
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
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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