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Forum: Platinen Microvia Verständnisproblem


Autor: drainfreund (Gast)
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Hallo,
Ich habe eine Frage zu L1-L2 und L1-L3 Micro-Vias:
Ich lesen z.b. bei WÜrth-Elektronik, dass ein Maximales Aspect-Ratio von 
1:0.8 einzuhalten ist. Wobei der minimale Drill 100µm sein darf.

Mal angenommen die Kupferlagen sind 35µm dick und es geht jetzt darum, 
wie dick die Zwischenlagen (Prepreg oder Core) sein müssen.

Ich nehme an, das AR kommt daher, dass man nicht zu sehr mit dem Laser 
in die Tiefe bohren darf, weil die Struktueren dann zu ungenau werden.
Wenn diese Aussage stimmt, dann darf ich bei einem Durchmesser von 100µm 
eine Bohrtiefe von 80µm nicht überschreiten!

Also müssten dann die Zwischenlagen 22.5µm dick sein, da:
1/0.8 = Drill / Borhtiefe = 100µm / (2 x 22.5µm + 35µm)

Stimmen diese Aussagen?

Autor: RTFM (Gast)
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Braucht man für diese Grobtechnik Microvias mit 100um Drill?

Autor: drainfreund (Gast)
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>> Braucht man für diese Grobtechnik Microvias mit 100um Drill?
Das ist nun wieder einmal der überflüssigste Kommentar überhaupt. Wie 
kommst du auf das Wort "Grobtechnik", wenn du garnicht weist welche 
Anforderungen stehen.

Autor: Christian B. (luckyfu)
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drainfreund schrieb:
> Also müssten dann die Zwischenlagen 22.5µm dick sein, da:
> 1/0.8 = Drill / Borhtiefe = 100µm / (2 x 22.5µm + 35µm)
>
> Stimmen diese Aussagen?

jein, mit Laservias kannst du keine 2 stöckigen Vias herstellen 
(Jedenfalls nicht ohne SBU Technik - dort könnte man sie übereinander 
bauen)
Das Problem ist folgendes: Du hast ein Verbundmaterial, zuerst ist 
Kupfer, danach Glasfaser Epoxydharz dann wieder Kupfer u.s.w.
Beim Laserbohren sind 2 Laser im Einsatz. mit dem ersten werden sehr 
fein fokussiert nacheinander Löcher in die oberste Kupferschicht 
geschossen (Deshalb darf die auch nicht so dick sein) Anschließend wird 
ein anderer Laser verwendet und dieser schießt, recht grob fokussiert( 
ca. 1-2cm² Fläche) auf das Material, wobei dieser nur für das Glasfaser 
/ Epoxydmaterial ein Problem ist. Er nutzt somit die vorher 
durchlöcherte Kupferschicht als Maske. Das geht solange gut, bis er auf 
die darunter liegende Kupferschicht trifft. Dort kann er nichts mehr 
ausrichten und wird von dieser reflektiert. Dadurch entsteht so eine Art 
Fass. Wenn man ein Lasersackloch aufschneidet kann man as sehen. Das 
Problem dabei ist: Wenn dieses Fass zu breit ist kann sich dort Luft 
festsetzen und die Galvanik behindern. Folge: Es wird nicht richtig 
durchkontaktiert. Daher das AR von unter 1. Bei mechanischen Sacklöchern 
ist das nicht so, da man hier spezielle Bohrer nimmt die Kegelförmige 
Löcher bohren. Damit verjüngt sich das Loch immer weiter mit zunehmender 
Tiefe. Allerdings musst du bei mechanischem Sacklochbohren durch die 
Ziellage hindurchbohren um sicher zu gehen, daß sie angebunden wird. Der 
Bohrer stoppt nicht automatisch wie der Laser.

Sacklöcher in die 2. Ebene werden somit zumeisst mechanisch gebohrt, 
wenn es die Größe hergibt. Ansonsten sequentiell aufbauen: Erst die 
Innenlagen fertigen, verpressen, Laserbohren, Galvanisieren, ätzen und 
erneut verpressen. Danach dann nochmals Laserbohren, galvanisieren 
u.s.w.
Man kann sich vorstellen, daß mit jeder Verpressung der LP Preis um gut 
2/3 steigt.

Autor: RTFM (Gast)
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Na wer seine Prepregstärke nach dem Fertigungsverfahren auswählt, kann 
keine großen Anforderungen an definierten Impedanzen haben -> ist für 
mich Grobtechnik.

Aber du hast natürlich Recht, ich habe nicht auf deine Frage 
geantwortet. So wie du das oben dargestellt hast passt das schon.

Autor: Christian B. (luckyfu)
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RTFM schrieb:
> Na wer seine Prepregstärke nach dem Fertigungsverfahren auswählt, kann
> keine großen Anforderungen an definierten Impedanzen haben -> ist für
> mich Grobtechnik.

Das ist doch Unsinn! Es bringt überhaupt nichts sich die tollsten 
Impedanzen zu errechnen, wenn man die Platte nachher mangels Material 
nicht fertigen kann. Er macht das schon richtig: Erst schauen, welche 
Fertigungsverfahren möglich und nötig sind und damit dann die Impedanzen 
berechnen (Sofern überhaupt notwendig)
Nicht jede Platine die Microvias benötigt hat automatisch 
Impedanzkontrollierte Leitungen. es reicht schon einen aktuellen FPGA 
nutzen zu wollen, die größeren bekommt man kaum noch in einem Raster in 
dem man ohne Laservias in Pad auskommt.

Autor: Georg (Gast)
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drainfreund schrieb:
> Ich nehme an, das AR kommt daher, dass man nicht zu sehr mit dem Laser
> in die Tiefe bohren darf

Das ist nicht der Grund, da könnte man viel tiefer bohren, aber in einem 
Sackloch zirkuliert das Kupferbad nur sehr schlecht, daher kann man 
tiefere Löcher nicht zuverlässig galvanisieren. THT-Löcher kann man so 
durchkontaktieren, weil das galvanische Bad da durchs Loch strömen kann. 
Das hat zur Folge, dass Vias ganz durch mit 200 µ problemlos sind, 
während man Sacklöcher mit 200 µ nur max 200 µ tief realisieren kann.

Leider kann man auch die Prepregs nicht beliebig dünn machen ohne 
Kurzschlüsse zwischen den Lagen zu riskieren. Schliesslich ragen ja die 
Kupferstrukturen von beiden Seiten z.B. 35 µ in die Prepregschicht 
hinein, und dazwischen muss noch was zur Isolation bleiben. 22 µ sind da 
völlig illusorisch.

Übrigens hat auch die technische Weiterentwicklung seit vielen Jahren am 
maximalen Aspect ratio von ezwa 1:1 nichts geändert und das ist auch 
nicht zu erwarten.

Georg

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