sie können auch die Vorboten einer neuen Regel sein.
- Marie von Ebner‑Eschenbach
HDI (High Density Interconnection) Leiterplatten
Die zunehmende Miniaturisierung von Applikationen und eine immer höhere technische Performance, stellen auch höhere Anforderungen an das PCB-Design.
Eine einheitliche, offizielle Nomenklatur für die HDI-Leiterplatten und Micro Via, existier nicht.
HDI-Leiterplatten haben feinere Leitungsstrukturen und kleinere Durchkontaktierungen.
Im Allgemeinen spricht man von HDI PCB-Design bei Leiterbahnstrukturen von feiner 150 µm, oder Vias mit einem Durchmesser von < 0,25 mm.
Unter der Bezeichnung finden sich auch weitere technische Möglichkeiten, um den neuen Anforderungen des Marktes gerecht zu werden.
Die feineren Strukturen benötigen weniger Raum und führen zu einer besseren Signalintegrität.
SBU (Sequential Build Up) ermöglicht Blind Vias & Buried Vias die weniger parasitären Effekte als Standard Durchkontaktierungen generieren.
Durch die Vermeidung von Stubs und die Verwendung kleinerer Geometrien werden Reflexionen sowie, Kapazitäts-, Induktivitäts- und Impedanz-Störungen verringert.
HDI-Leiterplatte
- Schaltung mit feinsten Strukturen für CU und Lötstopp.
- Microvia: An- oder Durchkontaktierung mit einem Durchmesser unter 250 µm.
- Blind Via (Sackloch): Kontaktierung von der Außenlage zu einer Innenlage.
- Buried Via (Vergrabene Durchkontaktierung): Außen nicht sichtbare Durchkontaktierung in Kernlagen.
- Sequential Build Up (SBU) aufeinander folgender Lagenaufbau von innen nach außen.
- Spezielle Lagenaufbauten für Impedanz Kontrolliertes Design.
- Embedded Capacitance mit Dünnstlaminaten.
Die Bauteilhersteller stellen immer kleinere SMD Bausteine im Markt bereit.
Sie treiben dabei den allgemeinen Trend zur Miniaturisierung weiter an.
VQFN (Very Thin Quad Flat pack NoLeads), PGA (Pin Grid Array), FBGA (Fine Pitch BGA), MLF (Micro Lead Frame), mit einem Pitch <500µm.
Allein aufgrund ihrer Bauform und damit auch feiner Padgrößen erfordern sie auch immer kleinere Strukturen in der Leiterkarte.
Bei all dem Zwang zur Miniaturisierung ist zu beachten, dass nicht alles, was mit modernen Designwerkzeugen auf einem CAD-System darstellbar ist, auch wirtschaftlich gefertigt, bestückt und getestet werden kann.
Gerade bei den feineren HDI-Strukturen werden die wesentlichen Geometrien in ihrer Gestalt von den weiter erforderlichen Prozessschritten zwingend mit geprägt.
Als Beispiel hierfür das weit verbreitete BGA Gehäuse.
Bis zu einem Pitch von 800 µm ist diese Bauform mit vertretbaren Aufwand zu entflechten.
Mit einem Pitch Abstand von 500 µm und kleiner steigen dann die Anforderungen an den Leiterplattenhersteller durch die erforderlichen Stacked Microvias und minimale Strukturbreite sprunghaft an.
Solch ein PCB-Design das komplexe Herstellungsschritte erfordert ist kostenintensiv und nur noch in einer engen Absprache mit dem Leiterplattenhersteller durchzuführen.