Lagenaufbau für Leiterplatten

Multilayer-Leiterplatten verfügen über Außen- und Innenlagen (Kupferebenen) und helfen komplexere, dichtere Verdrahtungsstrukturen zu realisieren.

Multilayer-Leiterplatten werden aus folgenden Komponenten verpresst:

Kupferfolie
Prepreg (Glas/Harz-Gewebe)
Kern (Prepreg zwischen 2 Kupferfolien vorverpresst)

Prepregs und Kerne sind auch in den Ausführungen Hoch-TG sowie halogenfrei verfügbar.

Mixed Dielectric Multilayer (Kombination verschiedener Materialien) sind möglich, bitte kontaktieren Sie uns.

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Regeln für den Lagenaufbau

Bei der Erstellung des Lagenaufbaus beachten sie bitte folgende Regeln:

falscher Lagenaufbau Kupferkaschierung – zu viele Prepregs — Falsch

richtiger Lagenaufbau Kupferkaschierung – maximal 2 Prepregs — Richtig

1) Anzahl der Prepregs niedrig halten
Verwenden Sie max. 2 Prepregs pro Lage (auch laut IPC empfohlen).

Ausnahmen mit nur 1 Prepreg z.B.: Viel-lagige Multilayer mit vorgegebener Gesamtdicke, Einsatz von Mivrovias (Aspekt Ratio).

Ausnahme mit 3 und mehr Prepregs z.B.: Hohe Dicke der Kupferfolie auf den Kernen.

Vorteile:

bessere Dimensionsstabilität
Kostenreduzierung
Geringere Dickenabweichung

falscher Lagenaufbau – ungleiche Kupferkaschierung — Falsch

richtiger Lagenaufbau – gleiche Kupferkaschierung — Richtig

2) Gleiche Kupferkaschierung auf den Kernen
Die Kerne immer mit gleicher Kupferkaschierung planen.

Vorteile:

geringe Verwindung / Verwölbung
symmetrischer Aufbau
geringere Unterätzung

falscher, unsymmetrischer Lagenaufbau für Multilayer — Falsch

richtiger, symmetrischer Lagenaufbau für Multilayer — Richtig

3) Symmetrischer Lagenaufbau
Achten Sie auf eine gleichmäßige Verteilung der 3 Komponenten: Prepreg, Kern und Kupferfolie

Vorteile:

geringe Verwindung / Verwölbung
Kostenreduzierung
Höhere Prozesssicherheit

SBU-Multilayer

Bei Multi-CB können auch Sequentielle Lagenaufbauten (≤SBU von eng. sequential build up) realisiert werden. Hierbei werden mehrere Pressvorgänge angewandt. Dies ermöglicht den Einsatz von Blind Vias (Sacklöcher) und Buried Vias (Vergrabene Bohrungen) um die Integrationsdichte nochmals zu erhöhen.

Bei einem SBU-Multilayer teilt sich die Schaltung in einen Bi- oder Multilayerkern und eine oder mehrere äußere Microvia-Lagen (Via mit Durchmesser kleiner 150µm) auf.

Gelaserte Blind Vias

Ab einem Durchmesser kleiner 150µm werden Blind Vias gelasert. Prepreg und Kupferfolie werden dann ersetzt durch RCC Folie (Resin Coated Copper Foil), deren Harztyp ähnlich dem Epoxy von FR4 ist.

Spannungsfestigkeit

Um eine möglichst hohe Kapazität zwischen zwei vollflächigen Potentialen zu erhalten sollte der Lagenabstand möglichst gering sein. Geforderte Spannungsabstände zwischen Potential und angrenzenden Lagen erfordern eine Mindestdicke. Zur Berechnung der optimalen Abstände kann folgender Wert herangezogen werden:

Die Spannungsfestigkeit von FR4 beträgt ca. 30 kV/mm.