Blind Vias

Die Integrationsdichte moderner elektronischer Baugruppen wächst stetig. Diesem Trend ist neben den Bauelementen (µBGA, CSP, FC) vor allem die Leiterplatte als Schaltungs-träger ausgesetzt. Neben der allgemeinen Verringerung von Strukturbreiten (Leiterbahnbreiten und Abstände) sind Blind Vias (Sacklöcher) ein zum Teil notwendiges und probates Mittel, um neue Konstruktions- und Layoutmöglichkeiten für die Leiterplatte zu erschließen.

Spricht man heute über Blind Vias, denkt man oft automatisch an Laserbohren. Dies ist in einer Serienfertigung sicherlich die einzig wirtschaftliche, nicht jedoch die einzig technisch machbare Lösung. Mit Hilfe modernster Kontaktbohr-CNC-Maschinen und neuartigen, speziellen Bohrwerkzeugen sind insbesondere beim Prototyping mechanisch gebohrte Blind Vias eine qualitativ und wirtschaftlich mindestens gleichwertige Lösung.

CONTAG verfügt über diese Technologie und bietet diese komplexen Schaltungen natürlich auch im Eildienst an. Die vorliegende Technologie-Info soll Ihnen mit grundsätzlichen und speziellen Erklärungen Hilfestellung bei einer technisch und kostenmäßig optimierten Schaltungsentwicklung geben.

Vorteile mechanisch gebohrter Sacklöcher:

Anbindungen

Über mehrere Ebenen problemlos möglich

Durchmesser

Auch größere Durchmesser als Sackloch problemlos realisierbar

Dielektrikamaterialien

Es können beliebige Dielektrikamaterialien verarbeitet werden

Anbindungs­zuverlässigkeit

Höchste Anbindungszuverlässigkeit durch die Geometrie des Werkzeuges

Genauigkeit und Reproduzierbarkeit

Höchste Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Sacklochtiefe durch Kontaktbohren (+–15µm)

Wirtschaftlichkeit

Hohe Wirtschaftlichkeit beim Prototyping

Technologie-Info Blind Vias

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Begriffsklärung

Aufbau eines 6-Lagen-Multilayers mit Blind Vias:

Zu 1: Außenlagenstruktur

  Beschreibung Layoutvorgaben Bemerkung
A Leiterbahnbreite >=75µm Abhängig von Cu-Dicke
B Leiterbahnabstand >=75µm Abhängig von Cu-Dicke

Zu 2: Innenlagenstruktur

  Beschreibung Layoutvorgaben Bemerkung
C Leiterbahnbreite >=75µm Abhängig von Cu-Dicke
D Leiterbahnabstand >=75µm Abhängig von Cu-Dicke

Zu 3: Micro Via von Top auf L2, Standard- o. konisches Micro Drill Werkzeug

  Beschreibung Layoutvorgaben Bemerkung
E Hole – Durchm. Eintritt >=0,10mm Wenn konisch, dann abhg. v. Bohrtiefe (Dielektrikumsdicke)
F Hole – Durchm. Targetpad >=0,10mm Wird durch Werkzeug def.
G Bohrtiefe Dielektrikumsdicke Top-L2 Aspect Ratio >1:1 beachten!
H Micro Via Eintrittspad >=E+200µm Umlaufend 100µm um Bohrung nötig
I Micro Via Landepad >=350 µm F+125µm umlaufend um Holedurchmesser auf Landepad

Zu 4: Blind Via von Top auf L3, Standardwerkzeug

  Beschreibung Layoutvorgaben Bemerkung
J Bohrdurchmesser >0,10-6,05mm  
K Bohrtiefe <=J Aspect Ratio >1:1 beachten!

Zu 5: Durchgangsloch

  Beschreibung Layoutvorgaben Bemerkung
L Bohrdurchmesser >=0,15mm Aspect Ratio >1:8 beachten!
M Paddurchm. Außenlagen >=L+200µm Umlaufend 100µm um Bohrung nötig
N Paddurchm. Innenlagen >=L+250 µm Umlaufend 125µm um Bohrung nötig

Ferner stehen Stacked und Staggered Microvias zur Verfügung. Die auf Ihren Anwendungsfall anwendbaren Layout-Vorgaben stimmen wir gerne mit Ihnen ab.

Technische Ausführung für Sacklöcher

Eintrittsdurchmesser Werkzeug Dielektrika Aspect Ratio
0,10mm – 0,40mm Standard oder konisch Beliebig, Standard: FR4 >=1:1
0,30mm – 0,55mm Standard (α=130) Beliebig, Standard: FR4 >=1:1
0,55mm – 6,05mm Standard (α=130) Beliebig, Standard: FR4 >=1:1

Qualitätssicherung

Regelmäßige Maschinen- und Prozessuntersuchungen sowie auftragsbezogene Einricht- und Schliffuntersuchungen sichern eine höchste Genauigkeit bei der Bohrtiefe, der Registrierung auf den Anbindungslagen sowie bei der Cu-Metallisierung der Sacklöcher. Wir garantieren ≥20µm Cu-Auflage im Sackloch.

Layoutrichtlinien

Richtlinien zum prinzipiellen Aufbau von Multilayern entnehmen Sie bitte der Produkt-Info „Multilayer“, als Layoutrichtlinien, insbesondere zur Sacklochthematik, dienen Ihnen die Werte der Tabelle unter Punkt 2, „Begriffsklärung“.

Zusammenfassung

Bei mechanischem Tiefenbohren werden Umsteigebohrungen beliebigen Durchmessers mit optimaler Geometrie und höchster Anbindungsqualität eingebracht. Bei Beachtung des zulässigen Aspect Ratios sind Anbindungen über mehrere Ebenen ebenso möglich wie Micro Vias mit einem Durchmesser <0,20mm.

Für weitergehende technologische Fragen rund um das Thema Leiterplatten wenden Sie sich bitte an unser CONTAG-Team