Was ist eine HDI-Leiterplatte?
Eine HDI-Leiterplatte (High Density Interconnect) ist eine fortschrittliche Leiterplatte, die Microvia-, Buried-Via- und Feinleitertechnologien nutzt. Im Vergleich zu herkömmlichen Leiterplatten bieten HDI-Leiterplatten eine höhere Routingdichte, kleinere Bauformen und eine überlegene elektrische Leistung.
Da elektronische Produkte zu Miniaturisierung und höherer Leistung tendieren, sind HDI-Leiterplatten in Smartphones, Tablets, Wearables und anderer Unterhaltungselektronik zum Standard geworden.
Microvia-Technologie
Microvias sind die Kerntechnologie von HDI-Leiterplatten und haben typischerweise Durchmesser von weniger als 150μm (6mil).
Laserbohrprozess
- CO2-Laser: geeignet für das Öffnen von Dielektrikumsfenstern, Durchmesser 100-150μm
- UV-Laser: für feinere Bohrungen (50-100μm), kann direkt durch die Kupferfolie bohren
- Kombinierter Prozess: CO2 zum Öffnen des Fensters, UV zur Feinbearbeitung
Microvia-Typen
- Blind-Via: verbindet eine Außenlage mit einer Innenlage, ohne die gesamte Leiterplatte zu durchdringen
- Buried-Via: existiert nur zwischen Innenlagen und ist von außen nicht sichtbar
- Through-Via: durchdringt alle Lagen der Leiterplatte
- Stacked-Via: mehrere vertikal übereinander gestapelte Microvias
- Staggered-Via: zueinander versetzte Microvias
Build-up-Fertigungsprozess
HDI-Leiterplatten werden mit der Build-up-Technologie gefertigt. Gängige Strukturen sind:
1+N+1-Struktur
Die grundlegendste HDI-Struktur mit je einer Build-up-Lage auf jeder Seite des Kerns. Geeignet für Smartphones, GPS und Unterhaltungselektronik.
2+N+2-Struktur
Zwei Build-up-Lagen auf jeder Seite bieten eine höhere Routingdichte. Wird in High-End-Smartphones und komplexen IC-Gehäusen eingesetzt.
AMIC (Any Layer Interconnect)
Alle Lagen können direkt über Microvias verbunden werden, was die maximale Routingdichte für die fortschrittlichsten mobilen Geräte bietet.
Designregeln
| Parameter | Standard-HDI | Advanced-HDI |
|---|---|---|
| Min. Leiterbahnbreite/-abstand | 75/75μm | 50/50μm |
| Min. Microvia-Durchmesser | 100μm | 75μm |
| Min. Pad-Durchmesser | 250μm | 200μm |
| Lage-zu-Lage-Ausrichtung | ±50μm | ±25μm |
| Dielektrikumsdicke | 60-80μm | 40-60μm |
Anwendungen
- Smartphones: Mainboards, Kameramodule
- Wearables: Smartwatches, Gesundheitsmonitore
- Medizintechnik: implantierbare Geräte, Diagnoseinstrumente
- Luft- und Raumfahrt: Satellitenkommunikation, Navigation
- Automobil: ADAS, Steuergeräte für autonomes Fahren
Fazit
Die Fertigung von HDI-Leiterplatten ist eine umfassende Technologie, die Präzisionsanlagen und langjährige Prozesserfahrung erfordert. Die Wahl eines Lieferanten mit ausgereiften HDI-Kapazitäten ist entscheidend für die Sicherung der Produktqualität.
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