Eine HDI-Leiterplatte (High Density Interconnect) ist eine Multilayer-Leiterplatte mit mindestens vier Lagen, die im Sequential Build Up (SBU)-Verfahren in mehreren Presszyklen aufgebaut wird. Kennzeichnend sind Leiterbahnbreiten und -abstände (Line/Space) ab 75 µm sowie der Einsatz von Microvias (lasergebohrt), Buried Vias (vergrabene Bohrungen) und Stacked oder Staggered Via-Strukturen. HDI-Technologie ermöglicht höhere Packungsdichten als konventionelle Multilayer-Leiterplatten und ist die Standardtechnologie für miniaturisierte Elektronikbaugruppen mit hoher Pin-Dichte.
Die KSG GmbH produziert HDI-Leiterplatten an zwei eigenen Fertigungsstandorten in Europa: in Gornsdorf (Deutschland) und Gars am Kamp (Österreich). Als einer der größten PCB-Hersteller in Europa fertigt KSG nach den Qualitätsstandards IPC-Class 2 & 3, ISO 9001, IATF 16949 und ISO 13485 und ist damit für anspruchsvolle Branchen wie Automotive, Medizintechnik und Luft- und Raumfahrt qualifiziert.
Im Sequential Build Up (SBU)-Verfahren werden mehrere Multilayer-Kerne sequenziell miteinander verpresst. Jeder Presszyklus fügt neue Kupferlagen hinzu, die über verschiedene Bohrverfahren elektrisch verbunden werden. Für Aufbauten mit hoher Lagenanzahl wird der Einsatz von Basismaterial mit optimierter Z-Achsen-Ausdehnung (z. B. mit niedrigem CTE) empfohlen, um Zuverlässigkeitsprobleme durch thermische Ausdehnung zu minimieren.
| Parameter | Spezifikation | Hinweis |
|---|---|---|
|
Anzahl der Lagen |
4 – 30 |
Ab 4 Lagen als HDI-SBU ausführbar |
|
Leiterplattendicke |
0,5 – 3,20 mm |
— |
|
Line / Space |
ab 75 µm / 75 µm |
Mit moderner Laserdirektbelichtung |
|
Materialien |
FR4, Hochfrequenzmaterialien |
Optimierter CTE für HDI-Aufbauten |
|
Glasübergangstemperatur (Tg) |
135 / 150 / 170 / 180 °C |
Materialabhängig |
|
Aspektverhältnis Durchgangsbohrung |
≤ 1:10 |
— |
|
Aspektverhältnis Laservia |
≤ 1,1:1 |
— |
|
Via-Fülltechnologien |
Filled and capped Typ VII, Microvia-Copper-Filling |
Entscheidend für Stacked Microvias |
|
Oberflächen |
ENIG, Chem. Zinn, ENEPIG, OSP, Galv. Ni/Au |
Weitere auf Anfrage |
|
Lötstoppmaske |
Grün, Rot, Blau, Schwarz (gl./matt), Weiß, Gelb |
— |
HDI-Leiterplatten sind überall dort die richtige Technologiewahl, wo hohe Integrationsdichte, geringe Baugröße und Signalintegrität gleichzeitig gefordert sind:
HDI-Leiterplatten sind überall dort die richtige Technologiewahl, wo hohe Integrationsdichte, geringe Baugröße und Signalintegrität gleichzeitig gefordert sind:
| Kriterium | HDI / SBU | Standard-Multilayer |
|---|---|---|
|
BGA / µBGA Bauteile (< 0,8 mm Pitch) |
✓ Optimal |
✗ Begrenzt |
|
Platzmangel / Miniaturisierung |
✓ Optimal |
✗ Begrenzt |
|
Signalintegrität bei High-Speed-Signalen |
✓ Sehr gut |
~ Bedingt |
|
EMV-kritische Anwendung |
✓ Empfohlen |
~ Eingeschränkt |
|
Standardanwendung, unkritische Dichte |
~ Möglich |
✓ Kostengünstiger |
|
Fertigungskosten |
Höher (SBU-Prozess) |
Niedriger |
Standard-Multilayer-Leiterplatten werden in einem einzigen Presszyklus hergestellt und verwenden ausschließlich mechanisch gebohrte Durchkontaktierungen. HDI-Leiterplatten werden im Sequential Build Up (SBU)-Verfahren in mehreren Presszyklen aufgebaut und setzen zusätzlich lasergebohnte Microvias und vergrabene Bohrungen (Buried Vias) ein. Das ermöglicht feinere Leiterbahnstrukturen (ab 75 µm), höhere Packungsdichten und die Verarbeitung von Bauteilen mit sehr hoher Pin-Dichte wie BGAs mit Pitches unter 0,8 mm.
HDI ist empfohlen, sobald: (1) Bauteile mit hoher Pin-Dichte (BGA, µBGA, QFN unter 0,5 mm Pitch) verbaut werden müssen, (2) der Bauraum stark begrenzt ist und die Lagenzahl minimiert werden soll, (3) High-Speed-Signale hohe Anforderungen an Signalintegrität stellen oder (4) einseitige Bestückung mit hoher Dichte angestrebt wird. Für unkritische Standardanwendungen ohne Miniaturisierungsdruck ist Standard-Multilayer wirtschaftlicher.
Standard-HDI-Aufbauten verwenden FR4-Basismaterial mit erhöhter Glasübergangstemperatur (Tg 150–180 °C). Für hohe Lagenanzahlen empfiehlt sich Material mit niedrigem CTE in Z-Richtung. Für Hochfrequenzanwendungen in Kombination mit HDI stehen spezielle HF-Materialien (z. B. PTFE-basiert) zur Verfügung.
Ja, KSG fertigt Muster und Express-Boards in identischer Serienqualität mit gleichen Materialien, gleichen Prozessen und gleichen Prüfmethoden wie in der Serienproduktion. Muster können direkt über das Expertenteam des Technischen Supports angefragt werden.
Microvias (gelasert) auf Außenlagen
Microvias (gelasert) in Kombination mit durchkontaktierten Laminaten (mechanisch gebohrt)
Microvias (gelasert) in Kombination mit Buried Vias (mechanisch gebohrt)
Staggered Microvias (gelasert) in Kombination mit Buried Vias (mechanisch gebohrt) – von L2 auf Ln-1
Staggered Microvias (gelasert) in Kombination mit Buried Vias (mechanisch gebohrt) – von L3 auf Ln-2
Stacked Microvias (gelasert) mit Microvia-Copper-Filling in Kombination mit Buried Vias (mechanisch gebohrt)
Double Core
"Sprechen Sie bereits in frühen Entwicklungsphasen mit uns. Gemeinsam finden wir die Lösung, die Ihr Produkt noch besser macht."
Der Technische Support von KSG begleitet Ihre HDI-Leiterplatte von der ersten Designidee bis zur Serienfertigung. Das Leistungsangebot umfasst: PCB Design- und Layoutcheck, Impedanzberechnung, Lagenaufbauberechnung, Strombelastbarkeitsanalyse, thermische Analyse sowie Langzeit- und Alterungstests.
Über den Digital Design Compass stehen alle Designregeln, Aufbauvarianten und Design-to-Cost-Hinweise für alle KSG-Technologien rund um die Uhr digital abrufbar zur Verfügung – kostenlos für registrierte Nutzer.
Schildern Sie uns Ihre Anforderungen. Unser Expertenteam meldet sich innerhalb eines Werktages.
Sprechen Sie bereits in frühen Entwicklungsphasen Ihres Projektes mit uns und kontaktieren Sie unser Expertenteam. Gemeinsam finden wir die Lösung die Ihr Produkt noch besser macht.
Vom Design- und Layoutcheck über diverse Berechnungen bis hin zu thermischen Analysen – das erfahrene, kompetente Team des Technischen Supports hilft Ihnen gerne weiter.
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