Webinar HDI Microvia Technologie - Kostenaspekte www.we-online.de HDI - Kostenaspekte 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 www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 2 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 www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 3 01.07.2014 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 www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 4 01.07.2014 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 www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 5 01.07.2014 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 www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 6 01.07.2014 Produkte HDI Microvia Technologie – aber: www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 7 01.07.2014 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 www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 8 01.07.2014 HDI – Kostenaspekt Leiterplattengröße QFP 0.40 mm Pitch Pad- 300 µm Lötpad 200 µm max. 230 µm www.we-online.de HDI - Kostenaspekte 0,400 mm Pitch Seite 9 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? www.we-online.de HDI - Kostenaspekte o Mit PTH – Vias (nur durchgehende Vias) o Mit Microvias (HDI) Seite 10 01.07.2014 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? www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 11 01.07.2014 HDI – Kostenaspekt Lagenaufbau Wenn die Leiterplattengröße fix ist: Empfehlung: Lagenaufbau nur so komplex wie gerade notwendig - Anzahl Lagen Anzahl Verpressungen / Arbeitsgänge www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 12 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 www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 13 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 www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 14 01.07.2014 HDI – Kostenaspekt Lagenaufbau und Komplexität HDI08_1 + 6 + 1 ML08 1. 1. + Europakarte / 200 Stück 1000 Stück ca. 0.50 € www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 15 01.07.2014 HDI – Kostenaspekt Technologie Microvias stacked Microvias 0,40 mm BGA Pitch staggered Filling ? www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 16 01.07.2014 HDI – Kostenaspekt Design Rules www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 17 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 www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 18 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 www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 19 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 www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 20 Microvia: Ø 125 µm (0,0 € / Microvia) Frequenz: 150 – 180 / s 01.07.2014 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! www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 21 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 www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 22 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 www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 23 01.07.2014 Produkte HDI Kostenaspekte www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 24 01.07.2014 Die Kenntnis der Zusammenhänge ist ein Erfolgsgeheimnis! Wir freuen uns auf die Zusammenarbeit! Stefan Keller Produktmanager [email protected] www.we-online.de HDI - Kostenaspekte Seite 25 01.07.2014