Lagenaufbau

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.

Weiterführende Links:

Verfügbare Prepregs, Kerne und Folien

Leiterplatten-Materialien

Regeln für den Lagenaufbau

Bei der Erstellung des Lagenaufbaus beachten sie bitte folgende Regeln:


Lagenaufbau Kupferkaschierung
Falsch
Lagenaufbau Kupferkaschierung
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

Lagenaufbau Kupferkaschierung
Falsch
Richtig

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

Vorteile:

  • geringe Verwindung / Verwölbung
  • symmetrischer Aufbau
  • geringere Unterätzung

Leiterplatte symmetrischer Lagenaufbau
Falsch
Richtig

3) Symmetrischer Aufbau
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.