Ein Durchgangsvia ist der Standard. Es wird nach dem Laminieren gebohrt, in einem Durchgang galvanisiert und wie jedes andere Loch geprüft. Blind-, vergrabene und Mikrovias brechen diese Einfachheit: Sie verlangen sequenzielles Laminieren, zusätzliche Bohrdurchgänge und engere Registerhaltigkeit – und sie verändern, wie die Leiterplatte ausfällt.
Der Kostenunterschied ist schnell zitiert und schwer begründet, wenn man den Zuverlässigkeitskompromiss nicht kennt. Dieser Artikel behandelt die vier Via-Typen, woher die Kosten kommen und was vor der Wahl zu prüfen ist.
Die vier Via-Typen
- Durchgangsvia: durch die gesamte Leiterplatte nach dem Endlaminieren gebohrt. Am günstigsten und am besten prüfbar.
- Blindvia: verbindet eine Außenlage mit einer Innenlage, ohne durch die Leiterplatte zu gehen.
- Vergrabenes Via: verbindet nur Innenlagen und ist fertig, bevor die Außenlagen laminiert werden.
- Mikrovia: ein lasergebohrtes Via, typisch 0,1 mm oder kleiner, das eine Aufbaulage mit der nächsten verbindet.
Blind- und vergrabene Vias verlangen stufenweises Laminieren. Ein Mikrovia verlangt Laserbohren und bei den meisten HDI-Aufbauten zusätzlich sequenzielles Laminieren.
Woher die Kosten kommen
| Via-Typ | Herstellung | Kostenindex | Hauptkostentreiber |
|---|---|---|---|
| Durchgang | Mechanisch gebohrt nach dem Laminieren | 1.0 | Lochzahl, Aspektverhältnis |
| Blind | Sequenzielles Laminieren + Bohren | 1,4–1,8 | Zusätzlicher Laminiersyklus |
| Vergraben | Sequenzielles Laminieren + Bohren vor den Außenlagen | 1,6–2,2 | Zusätzliche Zyklen, Registerhaltigkeit |
| Mikrovia | Laserbohren + Aufbaulaminieren | 1,5–2,5 | Laserdurchgänge, Via-Füllung |
Der Index ist relativ und hängt von Lagenzahl und Via-Füllung ab. Wichtig: Die Kosten entstehen durch Zyklen und Durchgänge, nicht durch das Via selbst.
Jeder zusätzliche Laminiersyklus addiert Handhabung, Registerfehler und Ausbeuteverlust. Ein Aufbau mit vergrabenen Vias hat mindestens einen Zyklus mehr, bevor die Außenlagen dazukommen. Ein Mikrovia-Aufbau addiert einen Zyklus pro Aufbaulagenpaar.
Zuverlässigkeit: Was sich ändert
Ein Durchgangsvia hat eine lange Hülse und ein hohes Aspektverhältnis. Bei Temperaturwechseln dehnt sich die Hülse, und die Ermüdungslebensdauer des Kupfers hängt von Galvanikdicke und Lochwandqualität ab.
Ein Blind- oder vergrabenes Via hat eine kürzere Hülse, was die Ermüdung verbessern kann, führt aber einen Viaboden und eine Dielektrikumsgrenzfläche ein, die sauber und gut galvanisiert sein müssen. Ein schlecht galvanisiertes Blindvia kann am Boden ausfallen, wo die Prüfung am schwersten ist.
Ein Mikrovia hat ein kleines Capture-Pad und ein dünnes Dielektrikum. Seine Zuverlässigkeit hängt ab von:
- Laserbohrqualität und Desmear.
- Galvanikabdeckung am Viaboden.
- Via-Füllung und Planarisierung für Via-in-Pad.
- Registerhaltigkeit zwischen Mikrovia und Zielpad.
Gestapelte Mikrovias bündeln die Spannung Lage für Lage. Versetzte Mikrovias verteilen sie – auf Kosten der Routingfläche.
Wichtige DFM-Regeln
- Das Capture-Pad groß genug für die Registertoleranz halten, nicht nur für den Bohrer.
- Den Via-Typ pro Lage in der Zeichnung definieren, nicht nur „HDI“.
- Nicht mehr als drei Mikrovias stapeln ohne Zuverlässigkeitsprüfung.
- Via-Füllung und Kappung für Via-in-Pad spezifizieren; ungefüllte Mikrovias fangen Flussmittel.
- Das Aspektverhältnis von Blindvias prüfen; ein tiefes Blindvia galvanisiert am Boden schlecht.
- Vergrabene Vias vom Nutzenrand und von hochbeanspruchten Ecken fernhalten.
- Am Erstmuster einen Querschliff am kritischsten Via verlangen.
Wie wählen
Verwenden Sie ein Durchgangsvia, solange Routing oder Bauteilraster es nicht erzwingen. Wechseln Sie zu Blind- oder vergrabenen Vias, wenn das Durchgangsvia zu viele Routingkanäle blockiert oder das Aspektverhältnis unfertigbar wird.
Verwenden Sie Mikrovias, wenn das Bauteilraster Ausleitrouting auf den Außenlagen verlangt. Dann entscheiden Sie gestapelt oder versetzt nach Routingdichte und Zuverlässigkeit, nicht nur nach Kosten.
Ein häufiger Fehler ist, einen HDI-Aufbau für eine Leiterplatte zu spezifizieren, die mit Durchgangsvias auf mehr Lagen geroutet werden könnte. Der HDI-Aufbau ist vielleicht kleiner, aber nicht immer günstiger oder zuverlässiger.
FAQ
Sind Blindvias zuverlässiger als Durchgangsvias?
Nicht automatisch. Eine kürzere Hülse kann die Ermüdung verbessern, aber Viaboden und Galvanikqualität werden kritisch. Der Prozess zählt mehr als der Typ.
Lässt sich ein vergrabenes Via prüfen?
Nur per Querschliff oder Röntgen, bevor die Außenlagen dazukommen. Deshalb hängt die Qualität vergrabener Vias von der Prozesskontrolle ab, nicht von der Endprüfung.
Brauchen Mikrovias immer eine Füllung?
Nur wenn sie in einem Pad oder unter einem Bauteil liegen. Bei nicht funktionalen oder abgedeckten Mikrovias ist keine Füllung nötig, aber die Oberfläche muss für das nächste Laminieren plan sein.
Ist eine höhere Lagenzahl günstiger als HDI?
Manchmal. Lässt sich das Design mit Durchgangsvias auf mehr Lagen routen, kostet das zusätzliche Laminat eventuell weniger als zwei Aufbauzyklen. Beide Aufbauten rechnen lassen.
Was Sie für eine Via-Prüfung senden
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Geprüft vom Prozessteam von Benchuang.
