3.1.1 HDI-/SBU-Leiterplatte

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Allgemeines Artikelanfang
Immer kleinere Bauteile mit steigender Taktfrequenz erfordern impedanzkontrollierte Leiterbahnen, ebenso wie EMV und Signalintegrität. Mehrlagige Leiterplatten und die HDI-Technologie machen es möglich, Analog- und Digitalteile einer Leiterplatte zu trennen. HDI-Schaltungen sind Aufbauten ab 4 Ebenen und können sequenziell (SBU) aufgebaut werden. Die unterschiedlichen Ebenen werden mit Durchkontaktierungen (Sacklöcher und/oder vergrabene Löcher) von Ebene zu Ebene entsprechend des Layouts miteinander verbunden.

Definition HDI (High-Density-Interconnect-Leiterplatte)
  • Microvia-Ø ≤ 150 µm
  • Lochdichte > 1.000 Vias/dm²
  • Line/Space ≤ 125 µm
  • Sequentielle Verpressungen (SBU)
  • Blind/Buried/Stacked/Staggered Vias
  • Al-/Au-Bondoberflächen
  • Eingebettete passive/aktive Funktionalitäten
Typische HDI/SBU Lagenaufbauten Artikelanfang
Diese Auswahl dient der ersten Orientierung, welche Lagenaufbauten mit Microvias, sequentiellen Aufbauten und Buried Vias möglich und sinnvoll sind. Die Reihenfolge gibt auch eine Auskunft zu den Herstellkosten. Die Reihenfolge beginnt mit dem günstigsten Lagenaufbau (Design to Cost) und endet mit dem Lagenaufbau mit den höchsten Herstellkosten (Mehraufwand €€€).

Download_Herstellprinzip_SBU-Leiterplatte
Download Prozessablauf/Herstellprinzip einer 1-x-1 SBU (Sequential Build Up)-Leiterplatte

Microvia

Microvias in Kombination mit Durchgangslöchern.

Microvia

Microvias in Kombination mit Buried Via Core und Durchgangslöchern.

SBU 1-x-1

Microvias in Kombination mit Buried Vias und Durchgangslöchern.

SBU 1-x-1

Zwei Microvia-Lagen in Kombination mit Buried Vias und Durchgangslöchern.

SBU 2-x-2

Microvias über 2 und 3-Lagen in Kombination mit Buried Vias und Durchgangslöchern.

SBU 2-x-2

Staggered Microvias in Kombination mit Buried Vias und Durchgangslöchern.

SBU 2-x-2

Stacked Microvias in Kombination mit Buried Vias und Durchgangslöchern.

SBU 3-x-3

Staggered Microvias in Kombination mit Buried Vias und Durchgangslöchern.

SBU 3-x-3

Staggered und/oder stacked Microvias in Kombination mit Buried Vias und Durchgangslöchern.

Design to Cost Empfehlung von KSG:
Bei SBU (Sequential Build Up) Lagenaufbauten ist es ratsam, alle Durchkontaktierungen zum elektrischen Umsteigen zwischen den einzelnen Lagen als Buried Vias in Kombination mit Microvias auszuführen, sofern dies möglich ist.
Dies hat den Vorteil, dass bei der Anforderung
"Durchgangsvias aus Gründen wie z.B.

  • Kein Lotdurchstieg durch Vias
  • Verhinderung Lotabfluss/Zinnabfluss
  • Vakuumadaption
  • Abdichtung für Vergusslacke

zu verschließen", kein zusätzlicher Prozess wie
11.1 Via-Verschlusstechnologie | Plugged via einseitig nach IPC-4761 Typ IIIa oder
11.3 Via-Verschlusstechnologie | Filled and capped nach IPC-4761 Typ VII
notwendig ist.

Häufige Fragen

Für was steht der Begriff HDI bei Leiterplatten?

Die Abkürzung HDI steht für „High Density Interconnect“ und wird zur Charakterisierung von Leiterplatten verwendet, die eine hohe Packungsdichte aufweisen und somit eine bestmögliche Miniaturisierung ermöglichen. Typisch ist hierbei der Einsatz von Sacklöchern, MicroVias, vergrabenen Bohrungen, sowie von dünnen Leiterbahnbreiten und schmalen Leiterbahnabständen. Zur Erzielung der HDI-Eigenschaften wird – aufgrund ihrer speziellen Möglichkeiten – oftmals die SBU-Aufbauweise eingesetzt. Deshalb treten beide Abkürzungen auch sehr oft zusammen auf.

Was bedeutet SBU bei Leiterplatten?

SBU steht für "Sequential Build Up". Bei dieser Methode werden Multilayer-Leiterplatten in mehreren Presszyklen nacheinander (sequenziell) aufgebaut. Im Gegensatz zu einfach verpressten Multilayer-Leiterplatten können Bauteile durch den SBU-Aufbau elektrisch komplexer miteinander verbunden werden, da hier zusätzlich vergrabene Bohrungen (verschiedenster Ausführung) mit eingebracht werden können. Weil es sich hierbei in der Regel auch um als HDI bezeichnete Leiterplatten mit einer hohen Packungsdichte handelt, werden beide Abkürzungen meist zusammen verwendet.

Schlagworte

  • High Density Interconnect (HDI)
  • Sequential Build-Up (SBU)
  • Gestapelte Microvias
  • Single Ply
  • Via-in-Pad (VIP)
  • Prepregs
  • Miniaturisierung
  • Vias
  • Lagenaufbauten
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