8-lagige Leiterplattentypen: Starr, HDI, Flex & RF | Highleap

Zwei 8-lagige Leiterplatten können die gleiche Lagenanzahl aufweisen, erfordern aber völlig unterschiedliche Fertigungsverfahren. Eine Standard-Rigid-Board-Leiterplatte, eine HDI-Leiterplatte mit Mikro-Vias, eine All-Flex-Leiterplatte und eine Rigid-Flex-Baugruppe stellen unterschiedliche Konstruktionen dar. Diese Konstruktionen können dann durch HF-Laminate, dicke Kupferschichten, Impedanzkontrolle und spezielle Bearbeitungsschritte ergänzt werden.

Inhaltsverzeichnis

• 8-lagige Leiterplattentypen nach Leiterplattenaufbau
• Varianten von 8-lagigen Leiterplatten nach Material- und elektrischen Anforderungen
• 8-lagige Leiterplattentypen mit speziellen Fertigungsmerkmalen
• Abstimmung Ihres 8-lagigen Leiterplattentyps auf die Fertigungsanforderungen

8-lagige Leiterplattentypen nach Leiterplattenaufbau

Starre 8-Lagen-Leiterplatte

Eine starre Achtlagen-Leiterplatte ist die Ausgangskonstruktion, wenn das Produkt eine feste Leiterplatte anstelle einer flexiblen Verbindung benötigt. Konventionelle Mehrlagen-FR-4-Leiterplatten basieren üblicherweise auf durchkontaktierten Löchern; moderne Durchkontaktierungen und verlustarme Laminate sind zusätzliche Spezifikationen und keine Standardmerkmale einer starren Achtlagen-Leiterplatte. Um verschiedene starre Leiterplattenkonstruktionen zu unterscheiden, geben Sie den Lagenaufbau L1–L8, die fertige Leiterplattendicke, das Kupfergewicht pro Lage, die Lochgrößen und eventuelle enge interne Toleranzen an. Für eine konventionelle Konstruktion bieten die Fertigungsmöglichkeiten von Highleap für Mehrlagen-Leiterplatten einen nützlichen Ausgangspunkt, um das Design an einen Produktionsprozess anzupassen.

8-lagige HDI-Leiterplatte

Eine HDI-Konstruktion wird relevant, wenn für feine BGA-Leiterbahnführung oder hohe Verbindungsdichte Laser-Mikrovias, Blind- oder Buried-Vias oder gefüllte Via-in-Pads erforderlich sind. Eine achtlagige HDI-Leiterplatte kann einen 1+6+1-Aufbau oder eine komplexere sequentielle Laminierung aufweisen; die Bezeichnung „8-lagiges HDI“ impliziert keines von beidem. Die Fertigungsentscheidung hängt davon ab, welche Lagen die einzelnen Vias verbinden, ob die Mikrovias gestapelt oder versetzt angeordnet sind und welche Füllung und Abdeckung erforderlich sind. Eine detaillierte Via-Übersicht ist hilfreicher als eine generische HDI-Bezeichnung, um die Eignung von Mikrovias und sequentieller Laminierung für den geplanten Aufbau zu prüfen.

8-lagige flexible Leiterplatte

Eine achtlagige flexible Leiterplatte ist eine spezielle, mehrlagige Polyimidkonstruktion. Aufgrund ihrer acht Kupferlagen ist der Biegebereich typischerweise deutlich weniger flexibel als bei einer dünnen ein- oder zweilagigen flexiblen Leiterplatte. Geben Sie an, ob die Biegung nur bei der Installation oder wiederholt im Betrieb erfolgt, wo die Biegungen auftreten, welche Lagen diese Bereiche durchlaufen und wie die Deckschicht und die Verstärkungselemente angeordnet sind. Biegefestigkeit und Enddicke müssen für die jeweilige Konstruktion bewertet werden, insbesondere bei der Spezifizierung mehrlagiger flexibler Leiterplatten für Produkte mit begrenztem Platzangebot.

8-lagige Starrflex-Leiterplatte

Eine Rigid-Flex-Leiterplatte kombiniert starre Bauteilbereiche und flexible Verbindungszonen in einem Aufbau. Für „acht Lagen“ ist eine Zeichnung erforderlich, die die Anzahl der Kupferlagen in jeder Zone aufzeigt : Ein achtlagiger starrer Abschnitt kann in einen flexiblen Bereich mit weniger Leitern übergehen. Die Positionen von Übergängen, Biegebereichen, durchkontaktierten Löchern und Montagekomponenten bestimmen das Fertigungsverfahren. Die Lagenübersicht für jede Zone ist auch Ausgangspunkt für die Überprüfung der Anforderungen an den Rigid-Flex-Aufbau und die Verklebung ; die maximale Lagenanzahl allein reicht nicht aus.

Varianten von 8-lagigen Leiterplatten nach Material- und elektrischen Anforderungen

Die folgenden Beschreibungen sind für Beschaffungsteams häufig hilfreich, es handelt sich dabei jedoch um Leistungs- oder Materialspezifikationen, die auf eine Konstruktion angewendet werden, und nicht um sich gegenseitig ausschließende Plattenarten.

• Hochgeschwindigkeits-Leiterplatte mit geringen Verlusten und 8 Lagen: Diese Option ist geeignet, wenn die Kanaldämpfung ebenso wichtig ist wie die Leiterbahndichte. Geben Sie die Laminatqualität, die relevanten Dk/Df-Daten, etwaige Zielwerte für die Einfügungsdämpfung, die Anforderungen an die Kupferfolie und die zu steuernden Signalschichten an. „Hochgeschwindigkeit“ allein reicht nicht aus, um einen geeigneten Materialersatz festzulegen.
• RF- oder Rogers/FR-4-Hybrid-8-Lagen-Leiterplatte: Wird verwendet, wenn HF-Schaltungen neben anderen dielektrischen Materialien bestimmte verlustarme Schichten erfordern. Geben Sie genau an, welche Schichten Rogers-, PTFE- oder ein anderes HF-taugliches Laminat verwenden, sowie die Verbundwerkstoffqualitäten und die vorgesehenen Betriebsfrequenzen. Die gewählte dielektrische Kombination muss mit den verfügbaren Materialien verglichen werden. Herstellungsverfahren für HF-LaminateEine achtlagige Laminierung beweist nicht die Machbarkeit einer Hybridlaminierung.
• Impedanzkontrollierte 8-Lagen-Leiterplatte: Eine elektrische Anforderung, die für starre, HDI-, flexible oder starr-flexible Leiterplatten gelten kann. Identifizieren Sie die Impedanzziele (Single-Ended oder Differenzialimpedanz), Toleranzen, Signal-/Referenzebenen, Geometriebeschränkungen und ob Messcoupons oder -berichte erforderlich sind.
• 8-lagige Leiterplatte mit hohem Kupferanteil: Wird für ausgewählte Hochstrompfade oder die Stromverteilung verwendet. Bitte angeben. Fertiges Kupfergewicht auf jeder SchichtEs geht nicht nur um „dickkupferbestückte Leiterplatten“. Die Fabrik muss Ätzabstände, Bohrungen, Dielektrikumdicke und Kompatibilität mit feinen Signalstrukturen mit ihren Spezifikationen abgleichen. Verarbeitungsmöglichkeiten für dickwandiges Kupfer.
• Hochtemperatur- oder halogenfreie 8-lagige Leiterplatte: Diese Angaben legen die Einschränkungen des Laminats fest. Geben Sie die spezifizierte Materialgüte bzw. die geltenden Materialanforderungen, die thermischen und Zuverlässigkeitsbeschränkungen sowie die Möglichkeit der Genehmigung eines alternativen Laminats an.

Wenn es bei der Entscheidung darum geht, welche Lagen Signale, Masse oder Stromversorgung führen, und nicht um den Platinenaufbau, bietet Highleap mit seinen achtlagigen Aufbauten eine Lösung für diese separate Designfrage. Hier liegt der Fokus auf den Fertigungsunterschieden zwischen den verschiedenen Konstruktionen und Materialvarianten.

8-lagige Leiterplattentypen mit speziellen Fertigungsmerkmalen

Andere Suchanfragen beschreiben einen zusätzlichen Prozess anstelle der zugrundeliegenden Leiterplattenkonstruktion. Diese Merkmale können in eine achtlagige starre Leiterplatte oder, sofern kompatibel, in eine andere Konstruktion integriert werden:

• 8-lagige Leiterplatte mit Goldkontakten: Für Kantenverbinder sind die Kontaktabmessungen, die Geometrie der langen/kurzen oder segmentierten Finger sowie die Fase anzugeben. selektive Hartgold-KontaktplattierungEine allgemeine ENIG-Anmerkung ist kein Ersatz für eine definierte verschleißberührende Oberflächenbehandlung.
• 8-lagige Leiterplatte mit Hohlräumen oder Blindschlitzen kontrollierter Tiefe: Geben Sie die Bearbeitungstiefe, den Messbezugspunkt, die verbleibende dielektrische Dicke und die Toleranzen an. Die Anzahl der Lagen und die Konturdateien allein reichen nicht aus, um den Bearbeitungsvorgang zu definieren.
• 8-lagige Leiterplatte mit Rückseitenbohrung: Geben Sie die betroffenen Bohrungen, die Bohrseite, den Bohrdurchmesser, die vorgesehene Stoppschicht und den zulässigen Reststumpf an. Diese Maße bestimmen, ob Entfernung von Durchkontaktierungen mit kontrollierter Tiefe kann die Anforderungen an die Signalleistung erfüllen.
• 8-lagige Leiterplatte mit Kantenplattierung oder gezahnten Löchern: Ermitteln Sie die genauen Positionen der plattierten Kanten bzw. der Halbbohrungen, deren Kupferabstände und die Anforderungen an die Oberflächenbeschaffenheit.
• 8-lagige Leiterplatte mit gefüllten Via-in-Pads: Ermitteln Sie die Positionen der Durchkontaktierungen, die Spezifikationen für die Füllung und die Kupferkappe sowie die Anforderungen an die Planheit der Lötpads. Diese Details sind sowohl für die Fertigung als auch für die BGA-Montage wichtig.
• Ultradünne, extra dicke oder übergroße 8-lagige Leiterplatten: Definieren Sie die fertigen Abmessungen, die Toleranzen für Dicke und Ebenheit sowie alle Einschränkungen bei der Handhabung der Platten oder der Montage. Eine nominale Plattengröße gibt nicht an, ob eine ungewöhnliche Fertigung prozesskompatibel ist.

Eine Leiterplatte kann zwar mehrere Merkmale kombinieren, die Gesamtkombination sollte jedoch als vollständiger Aufbau und Fertigungsprozess bewertet werden. Beispielsweise bringen hohe Kupferschichten, feine HDI-Strukturen und ein verlustarmes Hybridlaminat jeweils unterschiedliche Einschränkungen mit sich; die separate Zulassung der einzelnen Komponenten beweist nicht die Machbarkeit des kombinierten Aufbaus.

Abstimmung Ihres 8-lagigen Leiterplattentyps auf die Fertigungsanforderungen

Eine sinnvolle Fertigungsbeschreibung nennt zunächst die Konstruktion und fügt dann nur die Anforderungen hinzu, die die Herstellung der jeweiligen Platine beeinflussen. Die folgenden Beispiele verdeutlichen den Unterschied:

• Starre, kontrollierte Impedanz: „8-lagige starre FR-4-Leiterplatte mit spezifiziertem L1–L8-Lagenaufbau und kontrollierten Differenzialpaaren.“ Kupfergewichte, Zielimpedanz und erforderliche Nachweise sind anzugeben.
• HDI, hochdichte Montage: „8-lagige starre HDI-Leiterplatte mit vorgeschlagenem 1+6+1-Aufbau und gefüllten Via-in-Pads unterhalb eines BGA mit feinem Rastermaß.“ Fügen Sie die vollständige Via-Übersicht und die Zeichnung der Füllung/Abdeckung bei; bestätigen Sie den Aufbau mit dem Hersteller.
• Starrflexibles, faltbares Gehäuse: „8-lagige starr-flexible Leiterplatte mit acht Lagen in den starren Bereichen und einer separat definierten flexiblen Verbindung.“ Bitte geben Sie die Kupferlagenbelegung für jede Zone und die Biegebedingungen an.
• RF-Hybrid, gemischte Materialien: „8-lagige starre HF/Digital-Leiterplatte mit spezifizierten Rogers- und FR-4-Laminatpositionen.“ Bitte geben Sie den Dielektrikumsplan, die Verbindungsmaterialien, die Betriebsfrequenzanforderungen und die Abnahmekriterien an.

Für alle diese Leiterplattentypen sind die entscheidenden Informationen der freigegebene Schichtaufbau, die Fertigungsdaten, die schichtspezifischen Kupfer- und Materialanforderungen, die Durchkontaktierungen und die Zeichnungen für spezielle Funktionen. Falls Highleap die Leiterplatten auch bestückt, sollte die Übergabe auch die Stückliste, die Platzierungsdaten sowie die Anforderungen für die Montage und die Leiterplattenprüfung umfassen.

Highleap Electronics kann die spezifizierte Acht-Lagen-Konstruktion überprüfen und Punkte identifizieren, die einer technischen Bestätigung bedürfen. Ziel ist es, die tatsächliche Kombination der Merkmale zu bewerten und nicht davon auszugehen, dass jede als „8-Lagen-Leiterplatte“ bezeichnete Platine denselben Fertigungsprozess durchläuft.