HDI in Perfektion - Optimaler Einsatz der HDI Technologie (PDF)

Webinar: HDI 2 – HDI in Perfektion
Optimaler Einsatz der HDI Technologie
Würth Elektronik Circuit Board Technology
www.we-online.de
Seite 1
04.09.2013
Agenda
Zusammenfassung Webinar HDI 1
Entflechtung BGA
Kosten
Roadmap – HDI 2.0
Lasercavity
www.we-online.de
Seite 2
04.09.2013
Agenda
Zusammenfassung Webinar HDI 1
Entflechtung BGA
Kosten
Roadmap – HDI 2.0
Lasercavity
www.we-online.de
Seite 3
04.09.2013
Zusammenfassung - Begriffe
HDI
• High Density Interconnection
Microvia
• Kleinste mit dem Laser gebohrte Bohrungen
Buried Via
• Vergrabene, innenliegende Bohrung
Pitch
• Mitte Pad zu Mitte Pad
www.we-online.de
Seite 4
04.09.2013
Zusammenfassung - Warum Microvia Technik?
TWT
i.d.R -45° / + 125° C
Lötprozesse
Aspect Ratio
AR= h / 
IPC-2221/2122
Kupferschichtdicke t
t
Bohrqualität
CTEz
h
Ausdehnung!
www.we-online.de
h

Ausdehnung Z-Achse
[µm]
Basismaterial

Standard-FR4 Z-Achse
70
60
50
40
30
20
10
0
25
Seite 5
50
75
Cu
100 125 150 175 200 225 250
T [°C]
04.09.2013
Zusammenfassung - Varianten
Standard
Microvia
www.we-online.de
Staggered
Microvias
Stacked
Microvias
Seite 6
Microvia
on Buried
Via
04.09.2013
Agenda
Zusammenfassung Webinar HDI 1
Entflechtung BGA
Kosten
Roadmap – HDI 2.0
Lasercavity
www.we-online.de
Seite 7
04.09.2013
Entflechtung BGA – 0,650 mm Pitch
Intel Atom
Pitch 0.593 diagonal
Pad 325 µm / LB 89 µm / Abstand 90 µm
www.we-online.de
Seite 8
11.06.2013
Entflechtung BGA – 0,500 mm Pitch
www.we-online.de
Seite 9
11.06.2013
Entflechtung BGA – 0,500 mm Pitch
+
-
Große
Löt-Pads
Keine Verdrahtung
auf den AL
Keine Feinstleiter
auf den AL
www.we-online.de
Seite 10
11.06.2013
Entflechtung BGA – 0,500 mm Pitch
www.we-online.de
Seite 11
11.06.2013
Entflechtung BGA – 0,500 mm Pitch
+
Planare Lötfläche
Kleine Lötpads
Keine Verdrahtung
auf den AL
www.we-online.de
Seite 12
11.06.2013
Entflechtung BGA – 0,500 mm Pitch
www.we-online.de
Seite 13
11.06.2013
Entflechtung BGA – 0,500 mm Pitch
+
-
AL kann für
Verdrahtung
genutzt werden
In der Regel kann
eine Microvialage
eingespart werden
www.we-online.de
Feinstleiter auf den
AL, kleine LSM
Freistellung
Erhöhter
Fertigungsaufwand
Seite 14
11.06.2013
Entflechtung BGA – 0,400 mm Pitch
BGA Pad:
275 µm
µVia Pad Innenlagen:
300 µm
LB-Breite / Abstand
Außenlagen :
 100 µm
Innenlagen:
 100 µm
Freistellung Lötstopp:
35 µm
NSMD!!
- Keine LB zwischen den
Pads
- Jede Reihe im BGA wird
durch eine zusätzliche
Microvialage entflechtet.
www.we-online.de
Seite 15
11.06.2013
Agenda
Zusammenfassung Webinar HDI 1
Entflechtung BGA
Kosten
Roadmap – HDI 2.0
Lasercavity
www.we-online.de
Seite 16
04.09.2013
Kosten


LP Größe / Baugruppengröße
Anzahl Lagen
> kann entscheidend für den Erfolg eines Produktes sein!
www.we-online.de
Seite 17
04.09.2013
Es erfolgt eine Umfrage
Warum wird empfohlen, bei komplexen HDI Aufbauten, komplett auf
durchgehende Vias zu verzichten?
www.we-online.de
Page 18
04.09.2013
Kosten
Wie viele Signal-Lagen sind Notwendig?
PTH
www.we-online.de
Microvia
Seite 19
04.09.2013
Kosten
175 %
Einfach
Verpressung
Zweifach
Verpressung
150 %
zusätzlich
innenliegende
Microvias
142 %
buried Vias
mech. gebohrt
120 %
Kosten
115 %
Laserbohren von
1 nach 3
90 %
Microvias
Microvias
1.
ML08
ohne
µ-Vías
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.
2.
1.
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?
Microvias
1.
2+4+2
1+6+1
1. 2.
2.
1.
2.
2+4+2
100 %
2 + 4b + 2
2 + 4(6b) + 2
1 + 6b + 1
innenliegende
Microvias
(staggered)
Dreifach
Verpressung
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 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
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
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
Komplexität
www.we-online.de
Seite 20
11.06.2013
3.
Kosten
Microvias stacked
Microvias
0,40 mm BGA Pitch
Kosten
staggered
Filling ?
Komplexität
www.we-online.de
Seite 21
04.09.2013
Es erfolgt eine Umfrage
Warum ist es günstiger, Buried Vias
von der ersten bis zur letzten Microvialage zu setzen?
www.we-online.de
Page 22
04.09.2013
Umfrage
www.we-online.de
Page 23
04.09.2013
Agenda
Zusammenfassung Webinar HDI 1
Entflechtung BGA
Kosten
Roadmap – HDI 2.0
Lasercavity
www.we-online.de
Seite 24
04.09.2013
Ausblick – Roadmap
HDI 2.0
[µm]
2013
2014
2015
Leiterbahnbreite / Leiterabstand
75
50
Padgröße Microvia
275
220
Bohrdurchmesser Microvia
100
90
Bohrdurchmesser Buried Via (mech.)
250
200
Ausblick
75
150
Ausblick:
•
•
•
•
BGA Pitch 0.30 mm
ELIC
HDI…5+x+5
Hochfrequenz – High Speed
www.we-online.de
Seite 25
04.09.2013
Agenda
Zusammenfassung Webinar HDI 1
Entflechtung BGA
Kosten
Roadmap – HDI 2.0
Lasercavity
www.we-online.de
Seite 26
04.09.2013
Lasercavity?

Mit dem Laser hergestellte Kavitäten

Freilegen des Leiterbildes auf den IL

Einbetten von Bauteilen

Miniaturisierung

Optimiertes Wärmemanagement
www.we-online.de
Seite 27
04.09.2013
Lasercavity -
LASERCAVITY® – mit Seitenwand-Metallisierung
HDI08_3+2(4b)+3
Querschnitt
www.we-online.de
Seite 28
04.09.2013
Lasercavity
Zweistufige Lasercavity mit unterschiedlichen elektrischen Potentialen
Micorvias für die thermische
Ankontaktierung an den Al Heatsink
www.we-online.de
Seite 29
04.09.2013
Freilegen des Leiterbildes auf den IL
LASERCAVITY® - Zwei Ebenen für Drahtbonden
65 µm
step depth
www.we-online.de
Seite 30
04.09.2013
Freilegen des Leiterbildes auf den IL
LASERCAVITY®
1.4 mm tief
250 µm
Lagenaufbau: 1+6b+1
• Lasercavity auf Lage 6
• Lasercavity Oberfläche bondbar mit Aludraht
www.we-online.de
Seite 31
LC
1400 µm
04.09.2013
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Dominic Büch
WÜRTH ELEKTRONIK GmbH & Co. KG
Produkt Management
Lasercavity
Circuit Board Technology
T.: +49 7622 397 223
M.:+49 151 7270 9888
E. [email protected]
W. www.we-online.de
www.we-online.de
Page 32
04.09.2013