HDI Microvia Technologie Kostenaspekte (PDF)

Webinar
HDI Microvia Technologie - Kostenaspekte
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Seite 1
01.07.2014
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
01.07.2014
HDI Microvia Technologie – warum?
1. Komplexität der Bauteile
insbesondere BGA Pitch 0.65 mm und
kleiner, erfordert HDI
Pitch 0,8 mm /
PTH Via Pad Ø 0.50 mm
Microvia
Design Rules:
> HDI Design Guide und HDI Webinare
www.we-online.de/online-design-conference
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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
Cl. 3 ≥ 50 µm
>> Oft die bessere Lösung: HDI Microvia statt
PTH
Microvia ≈ 0.30 mm Padgröße / 0.10 mm
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Produkte
HDI Microvia Technologie – warum?
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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Produkte
HDI Microvia Technologie – warum?
Umfrage:
Warum setzen Sie HDI
Technologie ein?
 Entflechtung Fine Pitch
BGAs
 Höhere Zuverlässigkeit
 Miniaturisierung allgemein
 Andere Gründe
Mehrere Antworten sind möglich
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Produkte
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
…
Microvia
Buried Via

Vermeidung von durchgehenden Vias!
HDI Technologie
Microvias + Buried Vias
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01.07.2014
HDI – Kostenaspekt Leiterplattengröße
QFP 0.40 mm Pitch
Pad- 300 µm
Lötpad 200 µm
max. 230 µm
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0,400 mm Pitch
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01.07.2014
Produkte
HDI – Kostenaspekt Anzahl Lagen
BGA – Pitch 0.80 mm
20 x 20 = 400 Pins
Design Studie
Wie viele Signal-Lagen sind erforderlich?
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o
Mit PTH – Vias (nur durchgehende
Vias)
o
Mit Microvias (HDI)
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Produkte
HDI – Kostenaspekt Anzahl Lagen
BGA – Pitch 0.80 mm
20 x 20 = 400 Pins
Design Studie
Microvia
PTH
Wie viele Signal-Lagen sind erforderlich?
Wie viele Signal-Lagen sind erforderlich?
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01.07.2014
HDI – Kostenaspekt Lagenaufbau
Wenn die Leiterplattengröße fix ist:
Empfehlung: Lagenaufbau nur so komplex
wie gerade notwendig
-
Anzahl Lagen
Anzahl Verpressungen / Arbeitsgänge
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01.07.2014
HDI – Kostenaspekt Komplexität HDI08
DreifachVerpressung
Kosten
200 %
ZweifachVerpressung
EinfachVerpressung
175 %
150 %
Zusätzlich
innenliegende
Microvias
142 %
Buried Vias
mech. gebohrt
120 %
115 %
Laserbohren von
1 nach 3
2.
2.
1.
1.
2+4+2
2+4+2
100 %
1. 2.
2 + 4(6b) + 2
1 + 6b + 1
Innenliegende
Microvias
(staggered)
2 + 4b + 2
1.
2.
2.
1.
100 %
1+6+1
1.
Komplexität
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01.07.2014
3.
HDI – Kostenaspekt Komplexität HDI08
Wo liegen die Kosten für einen 8-Lagen Multilayer ohne Microvias?
Kosten
200 %
ZweifachVerpressung
EinfachVerpressung
Zusätzlich
innenliegende
Microvias
142 %
Buried Vias
mech. gebohrt
120 %
Laserbohren von
1 nach 3
2.
1.
2.
1.
2+4+2
2+4+2
100 %
2 + 4(6b) + 2
1 + 6b + 1
Innenliegende
Microvias
(staggered)
115 %
100 %
150 %
1.
2.
2.
1.
90 - 95 %
1+6+1
ML08
1.
1.
Komplexität
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01.07.2014
HDI – Kostenaspekt Lagenaufbau und Komplexität
HDI08_1 + 6 + 1
ML08
1.
1.
+
Europakarte / 200 Stück
1000 Stück ca. 0.50 €
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01.07.2014
HDI – Kostenaspekt Technologie
Microvias stacked
Microvias
0,40 mm BGA Pitch
staggered
Filling ?
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01.07.2014
HDI – Kostenaspekt Design Rules
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01.07.2014
HDI – Kostenaspekt Design Rules
• 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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01.07.2014
HDI – Kostenaspekt Design Rules
0.50 mm Pitch BGA
0,650 mm Pitch
75 µm Feinstleiterstrukturen
auf jeden Fall auf den Innenlagen
Außenlagen: mehrere Varianten
BGA Pad  350 µm
LB - Breite 100 µm
Freistellung
Lötstoppmaske 50 / 62,5 µm
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01.07.2014
HDI – Kostenaspekt Bohrkosten
Kosten
Ø 200 µm (1 € / Bohrer)
Standzeit: 1000 Bohrungen
Frequenz: 3 / s
Ø 200 µm
Ø 300 µm
Ø 300 µm (0,6 € / Bohrer)
Standzeit: 2000 Bohrungen
Frequenz: bis 8 / s
FIX Kosten Laserbohren
FIX Kosten mechanisches Bohren
Anzahl Bohrungen
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Microvia:
Ø 125 µm (0,0 € / Microvia)
Frequenz: 150 – 180 / s
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HDI – Kostenaspekt Microviafilling
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!!
Filling?
Jeder Anwender muss für sich
definieren wie gefertigt werden kann!
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01.07.2014
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, …
Impedanzberechnungen
Machbarkeitsprüfungen
Lagenaufbauten
Design Rules
Metallurgische Analysen
Workshops
Design Konferenzen
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01.07.2014
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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01.07.2014
Produkte
HDI Kostenaspekte
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01.07.2014
Die Kenntnis der Zusammenhänge ist ein Erfolgsgeheimnis!
Wir freuen uns auf die
Zusammenarbeit!
Stefan Keller
Produktmanager
[email protected]
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01.07.2014