Maximale Leistung
auf minimalem Raum

HDI steht für High Density Interconnect, SBU für Sequential Built Up. HDI-SBU-Leiterplatten sind also Leiterplatten mit ≥4 Lagen, die sequenziell in mehreren Schritten verpresst werden und in Kombination mit Micro-Vias sowie feinsten Leiterbildstrukturen hochdichte Layouts und Schaltungen ermöglichen.  
Hinter dieser komplexen Bauweise verbergen sich für Sie also ganz klare Vorteile. Wir sparen Platz, wo Platz benötigt wird. Welches elektronische Gerät auch immer Sie mit uns entwickeln möchten: Sie wünschen oder benötigen vermutlich die maximale Funktionalität, kostenoptimiert auf minimalem Raum? Oder sie verwenden moderne, hochpolige aktive Bauelemente mit kleinstem Pitch? Genau das ermöglichen unsere HDI-SBU-Multilayer durch ihre besonders kompakte Gestaltung. 
Wie das realisiert wird? Komplexe HDI-SBU-Leiterplatten von CONTAG ermöglichen durch eine gezielte Kombination verschiedenster technologischer Features die erforderliche Integrationsdichte. Dazu gehören neben dem sequentiellen Pressaufbau insbesondere die Reduzierung der Leiterbildstrukturen auf ≤100µm, Mikrobohrungen ≤150µm als Blind- und Buried Vias sowie Fülltechnologien für die Microvias. All dies schafft den gewünschten, eng gepackten Bestückungsraum auf den Außenlagen, gerade auch in Kombination mit Fine-Pitch BGA’s oder CSP’s der neuesten Generation.
HDI/SBU-Aufbau im Schiffbild
Mikroskopisches Schliffbild, das den hochkomplexen HDI- und SBU-Aufbau einer CONTAG Leiterplatte im Querschnitt zeigt.

Vorteile

HDI-SBU-Multilayern
  • Maximale Performance auf minimalem Raum:
    • Höchste Packungsdichten, Miniaturisierung der Baugruppe, bestmögliche Platzausnutzung
    • Maximale Freiheiten in der Bauteilplatzierung
    • Verkürzung der Leiterbahnlängen auf der PCB
    • Verbesserung des EMV-Verhaltens
    • Verringerung störender Induktivitäts- und Kapazitätseffekte
    • Verbesserte Signalintegrität bei High-Speed Designs
  • Kostenreduzierung durch Reduzierung der Lagenzahl
  • Vereinfachte Entflechtung des PCB-Layouts
  • Höhere Zuverlässigkeit durch HDI-Leiterplatten aufgrund der hohen thermischen Belastbarkeit gefüllter Microvias und moderner Harzsysteme

ANWENDUNG

HDI-SBU-Leiterplatten sind die optimale Lösung für alle elektronischen Baugruppen und Geräte, deren kompakte Bauweisen ein Höchstmaß an Miniaturisierung und Komprimierung erfordern. Mit der zunehmenden Digitalisierung und Trends wie:
  • IoT (Internet of things)
  • Industrie 4.0
  • KI
  • Elektromobilität, etc. 
finden sich in nahezu allen Branchen zunehmend Anwendungen für diese komplexen Boards.
 

 

Eine Hand hält ein geöffnetes Smartphone und zeigt die komplexe Leiterplatte und Elektronik im Inneren als Anwendungsbeispiel für miniaturisierte CONTAG-Technologie.

Konkrete Vorteile mit CONTAG

  • Umfassender Beratungsprozess schon in der Angebotsphase
  • Bezüglich Kosten und Qualität optimierter Aufbau und Technologie
  • CONTAG investiert kontinuierlich in modernstes Equipment und Verfahren
    • Laserbohren mit grünem ps-Laser
    • X-Ray-Registrierung für minimierten Versatz mechanischer gebohrter Kontaktierungen
    • Laserdirektstrukturierer der neuesten Generation für eine sicher Abbildungen von Leiterbildstrukturen ab 50µm
    • Leistungsfähiger Cu-Filling-Prozess inhouse

       

CONTAG – Ihr Kompetenzcenter für HDI-SBU Leiterplatten

Vielschichtige Vorteile in komprimierter Form: HDI-SBU-Multilayer bringen das Beste für Sie zusammen – so wie wir. 
CONTAG zählt im Bereich der HDI-SBU-Leiterplatten zu den marktführenden Unternehmen in Europa. Mit einer jahrelangen Expertise in der Design- und Konstruktionsberatung sowie Fertigung der gesamten technologischen Bandbreite dieses Schaltungstyps können wir Ihnen immer das bestmögliche Ergebnis in schnellstmöglicher Zeit liefern. 
Express ist unser Standard und wir sind erst dann zufrieden, wenn Sie glücklich sind. Wie wir das möglich machen? Mit modernstem Equipment und einem spezialisierten Team, das mit ganzem Know-Wow und voller Leidenschaft in drei Schichten jederzeit für Sie da ist. Mit einer High-Tech-Produktion Made in Germany, direkt bei uns vor Ort in Berlin.
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Spezifikationen für Ihre HDI-SBU Leiterplatten

Wir verarbeiten standardmäßig das phenolisch gehärtete, gefüllte Mid-Tg (ca. 150°C) Epoxydharzsystem VT-481 von Ventec. Dieses Material ist dimensionsstabil, thermisch belastbar und für Mehrfachverpressungen geeignet. 
Alternativen dazu sind verfügbar und etabliert: Für Hoch-Tg-Anforderungen empfehlen wir EM-827, für High Speed – Applikationen sind beispielsweise Megtron 6/ Megtron 7 geeignete Alternativen. 
Diese Materialien stehen in vielfältigen Varianten mit unterschiedlichen Dicken und Kupferauflagen im Lager zur Verfügung. Sequentielle Lagen werden, je nach Durchmesser der Blind Vias, standardmäßig mit 2x106’er oder 1x1080’er Prepregs aufgebaut.
>> Mehr über unsere Material-Technologien

 

Microvias
Microvias als wichtige Komponente von HDI – Leiterplatten sind lasergebohrte und metallisierte Löcher mit einem Durchmesser ≤150µm, welche die Innenlagen komplexer Leiterplatten elektrisch verbinden. 
Oftmals werden spätere Buried Vias als Blind Vias gebohrt und metallisiert. Wird auf diese Lage eine weitere Lage aufgebaut (Sequentiell Build Up), werden diese Blind Vias dann zu Buried Vias.
>> Mehr über unsere Via-Technologien

 

Leiterplattenstrukturen
Neben der Verwendung von Microvias zeichnen sich HDI-Leiterplatten durch feinste Leiterbildstrukturen ≤100µm aus. Die Fertigung dieser Strukturen mit dem erforderlichen hohen Yield erfordert sichere und moderne fotolithografische Prozesse.
Bei der sog. Via-InPad-Technologie, aber auch bei Stacked Via-Konstruktionen, bei denen die Blind Vias direkt übereinander aufgestapelt werden, müssen die Vias verfüllt und mit einem Kupferdeckel versehen werden. Als universelles Füllverfahren für Through Holes und Blind Vias hat sich das Via Filling mit einer sog. Plugging-Paste aus Epoxydharz etabliert. Mit Vakuumunterstützung wird die Paste in die Bohrungen gedrückt, ausgehärtet und dann mittels Schleifverfahren auf der Oberfläche eingeebnet. Bei einer anschließenden Metallisierung wird ein Kupferdeckel aufgebracht.
Alternativ können Blind Vias mit einem Durchmesser ≤100µm in einem sog. Cu-Filling-Elektrolyten galvanisch mit Kupfer gefüllt werden. Dadurch entfällt der zusätzliche Prozessschritt einer Deckelmetallisierung. Dieses Verfahren ist allerdings nicht für Through Holes geeignet. Wir entscheiden nach konkretem Stack Up und Layout, welches Verfahren genutzt wird. Oft kommen bei der Fertigung eines komplexen Aufbaus auch beide Verfahren zum Einsatz.
>> Mehr zum Thema Via-Filling
Mikroskopisches Schliffbild eines gepluggten Blind Vias mit Kupferdeckel, das mithilfe von Epoxydharz-Plugging-Paste für die Via-InPad-Technologie verfüllt wurde.
Blind Via gepluggt mit Deckel
Show larger version for: Mikroskopisches Schliffbild von direkt übereinander gestackten Blind Vias (Stacked Vias), die durch ein galvanisches Cu-Filling massiv mit Kupfer gefüllt wurden.
Gestackte Cu-filled Blinds
Für eine zuverlässige und qualitativ hochwertige Fertigung werden die kritischen Fertigungsschritte durch prozess- und auftragsbezogene Einricht- und Schliffuntersuchungen überwacht.
Die relevanten, produktbezogenen Qualitätsparameter sind hierbei:
  • Anbindungszuverlässigkeit (Bohrtiefe) der Blind Vias Cu-Schichtdicke in den Buried Vias (>15µm spezifiziert)
  • Cu-Schichtdicke in den Blind Vias (>20µm spezifiziert)
  • Registrierung (Treffgenauigkeit) der Blind-und Buried Vias auf den Innenlagen, Restringe gemäß IPC
  • Dickengenauigkeit- und Verteilung nach den Pressvorgängen
Die thermische Zuverlässigkeit und Belastbarkeit der Kontaktierungen überprüfen wir durch regelmäßige thermisches Stresstest (Lötbadtests) sowie IST-Untersuchungen an ausgewählten Aufbauten und Produkten.

Aufbauten

Die Aufbauvarianten von SBU-Multilayern sind extrem vielfältig. Gemeinsames technologisches Merkmal ist, dass mindestens 2 Presschritte benötigt werden. In komplexeren Aufbauten können auch deutlich mehr Pressschritte erforderlich sein. 
Bei den sog. Sub-Kern-Aufbauten werden vor der finalen Verpressung Sub-Kern(e) verpresst und wie eigene, separate Multilayer inkl. Bohrungen, Metallisierungen etc. vorverarbeitet. Bei den Anylayer-Aufbauten werden, von einem Sub-Kern ausgehend, sequentiell immer neue Außenlagen auf den bestehenden Verbund aufgebracht und mit Microvias an die alten Außenlagen angebunden. Der Multilayer wächst sozusagen aus der Mitte heraus. Auch Kombinationen aus beiden Ansätzen sind üblich.
Show larger version for: Grafisches Schema eines universellen CONTAG HDI-SBU-Aufbaus (Sequential Build-Up) mit strukturierten Blind und Buried Vias.
Show larger version for: Grafisches Schema eines universellen CONTAG HDI-SBU-Aufbaus in der Halfstack-Konstruktion.
Show larger version for: Grafisches Schema eines kombinierten CONTAG HDI-SBU-Halfstack-Aufbaus mit komplexen Durchkontaktierungen und Microvias.
Show larger version for: Grafisches Schema eines universellen CONTAG Any-Layer HDI-Aufbaus, der hochkomplexe Verbindungen über alle Lagen mittels gestapelter Microvias (Stacked Vias) zeigt.
Außenlagen- und Innenlagenstruktur
  Beschreibung Standard Sonder
A Leiterbahnbreite ≥125µm ≥50µm
B Leiterbahnabstand ≥125µm ≥50µm
Grafisches Schema der Außenlagen- und Innenlagenstruktur einer Leiterplatte zur Veranschaulichung der Parameter für Leiterbahnbreite und Leiterbahnabstand.
Blind Vias / Microvias
  Beschreibung Standard Sonder
C Bohrdurchmesser ≥75µm ≥40µm
D Bohrtiefe (AR>1:1) ≤100µm >100µm
E Restring Startpad umlaufend ≥100µm ≥50µm
F Restring Landepad umlaufend ≥100µm ≥50µm
  Verfüllung Plugging Paste Cu-Filling
  Cu-Deckel Nach Kundenwunsch Nach Kundenwunsch
Schematische Querschnitts-Darstellung eines Blind Vias (Microvias) in einer Leiterplatte mit Markierungen für Bohrdurchmesser, Bohrtiefe und Restring.
Buried Vias
  Beschreibung Standard Sonder
G Bohrdurchmesser ≥0,20mm ≥0,10mm
H Bohrtiefe AR>1:8 AR>1:10
I Restring Start- & Landepad umlaufend ≥100µm ≥50µm
J Restring Innenlagen umlaufen ≥125µm ≥100µm
K Freistellungen Innenlagen umlaufend ≥250µm ≥125µm
  Verfüllung Harz oder Plugging-Paste Cu-Filling
  Cu-Deckel Nach Kundenwunsch Nach Kundenwunsch
Querschnitts-Schema eines Buried Vias (vergrabenes Via) im Leiterplatten-Aufbau zur Definition von Bohrdurchmesser, Tiefe und Freistellungen der Innenlagen.
Through Holes
  Beschreibung Standard Sonder
L Bohrdurchmesser ≥0,20mm ≥0,10mm
M Bohrtiefe AR>1:8 AR>1:10
N Restring außen umlaufend ≥100µm ≥50µm
O Restring Innenlagen umlaufend ≥125µm ≥100µm
P Freistellung Innenlagen umlaufend ≥250µm ≥125µm
  Verfüllung Plugging Paste Plugging Paste
  Cu-Deckel (Via-In-Pad) Nach Kundenwunsch Nach Kundenwunsch
Schematische Darstellung eines Through Holes (mechanische Durchkontaktierung) in einer Multilayer-Leiterplatte mit Kennzeichnung der Bohrmaße und Restringe.

Kostenfaktoren einer HDI-SBU-Leiterplatte

Die mögliche Kostenspanne einer HDI-SBU-Leiterplatte ist extrem groß. Entscheidende technologische Einflussfaktoren sind dabei insbesondere
  • Anzahl der Pressungen
  • Anzahl der Bohrprogramme und Anzahl der Bohrungen (Blind- und Buried Vias, Thorugh Holes)
  • Anzahl der Durchkontaktierungsprozesse
  • Umfang der erforderlichen Verfüllprozesse (Pluggen, Cu-Filling)
  • Strukturweiten (Line/Space)
>>Hierzu beraten wir Sie gerne umfangreich!

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Ihre CONTAG Experten helfen und beraten Sie gern bei allen Fragen zum Thema Leiterplatten.
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