8 Layer Board
8 Layer Board
8 Layer Board
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Branschförkortningar<br />
AOI<br />
Automatic Optic Inspection<br />
I/O<br />
Input/Output<br />
BGA<br />
Ball Grid Array<br />
IR<br />
Infra Red<br />
BT<br />
Bismaleimide Triazine (BT-Epoxy)<br />
MCM<br />
Multi Chip Module<br />
CAD<br />
Computer Aided Design<br />
OSP<br />
Organic Solderbility Preservatives<br />
CAM<br />
Computer Aided Manufacture<br />
PCB<br />
Printed Circuit <strong>Board</strong><br />
CSP<br />
Chip Scale Packaging<br />
PWB<br />
Printed Wiring <strong>Board</strong><br />
CTE<br />
Coefficient of Thermal Expansion<br />
QFP<br />
Quad Flat Pack<br />
Df<br />
Dissipation factor<br />
RCC<br />
Resin Coated Copper<br />
Dk<br />
Dielectric constant<br />
SMT<br />
Surface Mount Technology<br />
DRC<br />
Design Rule Check<br />
Tg<br />
Transition Temperature<br />
FR-4<br />
Flame Resistant<br />
UV<br />
Ultra Violet<br />
HDI<br />
High Density Interconnections
Prisdrivande faktorer<br />
• Antal kort Antal / optimering på produktionspanel<br />
• Leveranstid Normaltid 15 arbetsdagar<br />
• Storlek Leveransämnet och utnyttjande av produktionspanel<br />
• Material Materialtyp och bygge<br />
• Klass Ledarbred och isolation under 0,15mm<br />
• Antal lager Antal filmade innerlager<br />
• Tjocklek Påverkar hur många som kan borras i stack<br />
• Antal hål Totalt<br />
• Antal dimensioner Pläterade och O-pläterade<br />
• Hål mindre än 0.5mm Påverkar hur många som kan borras i stack<br />
• Antal testpunkter Påverkar testgigg kostnaden samt val av testmetod<br />
• Typ av ytbehandling Tenn/bly, Kem Ni/Au, OSP osv..<br />
• Blinda och dolda via-lager Hög prisfaktor<br />
• Microvia lager Beroende på metod och lagerantal<br />
Märktryck, avdragbar mask, kantplätering och försänkningar är andra typiska<br />
Prisfaktorer.
Nödvändig information<br />
Koppartjocklek<br />
ML-bygge<br />
Lagerordning<br />
Material<br />
Borrdimensionstabell<br />
Fullständig ritning<br />
Typ av ytbelägning<br />
Typ av lödmask<br />
Märktryck<br />
inner-, ytterlager<br />
isolationsavstånd mellan lager<br />
filnamn=lager<br />
typ, dimension<br />
antal hål per dim.<br />
origo angivet till borrhål<br />
lödytor<br />
1 eller 2 sidor<br />
färg, 1 eller 2 sidor
Vanliga konstruktionsproblem<br />
• Designen är onödigt komplicerad<br />
• Komplett ritning saknas<br />
• Finns inte plats att lägga in brytpunkter enligt ritning<br />
• På innerlager (ground- och vcc-planes) är frigångarna<br />
för små och fel konstruktion på värmeavledning<br />
• Innerlager (signals) har för små kragar<br />
• Isolationsmasken har för små öppningar
Liten checklista för konstruktörer<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Angett pläterade/opläterade hål?<br />
Finns text på ytterlager för att<br />
undvika spegling?<br />
Öppnat för opläterade hål i<br />
lödmask?<br />
Hur ska viahål öppnas i mask?<br />
Är ledare utan anslutning borttagna?<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Meddelat när ”guard” respektive<br />
avisolering används?<br />
Är s.k. thermals ordentligt definierade?<br />
Är frigången runt hål i innerlager<br />
tillräckliga ?<br />
Öppnat i innerlager för opläterade hål?<br />
Är lagren i flerlagerkort numrerade?
Mönsterkortmaterial<br />
Många av dagens elektronikprodukter kräver:<br />
• Material med ett lågt epsilon för att matcha höga frekvenser(Dk).<br />
• Ha en låg förlustfaktor (Df).<br />
• Ha en hög glasomvandlingstemperatur (Tg).<br />
Detta visar sig framför allt när produkten är antenn nära, där<br />
signaler med höga frekvenser måste vara exakt anpassade och<br />
förlustfria.<br />
Även materialets planhet och rörelse vid temperatur-cyklingar<br />
(CTE) är av stor vikt för kort med mycket fina mönster (HDI) samt<br />
bärare till CSP och Flip Chip-komponenter.
Tekniskt förtydligande<br />
Tg<br />
Dk<br />
Df<br />
CTE<br />
HDI<br />
Glass transition temperature. Glasomvandlingstemperatur<br />
( o C).<br />
Dielectric constant. Dielektrisk konstant (ε r at 100 Mhz).<br />
Dissipation factor. Förlustfaktor (tanδ at 100 Mhz).<br />
Coefficient of thermal expansion. Termisk expansionskoefficient<br />
(0-100C ppm / o C).<br />
Height density interconnection. Kort med hög packningstäthet.
Mönsterkortmaterial<br />
Material Dk Df TG CTE X ; Y ; Z<br />
FR4 standard 4,5 1GHz 0,015 1GHz 140C 15 ;15 ;50<br />
FR4 Hight TG 4,5 1GHz 0,015 1GHz 140C 15 ;15 ;50<br />
BT-Epoxi 4,1 1GHz 0,010 1GHz 175C 14 ;14 ;55<br />
Rogers 4350 3,48 10GHz 0,004 10GHz 280C 14 ;16 ;50<br />
Rogers 4003 3,38 10GHz 0,0027 10GHz 280C 11 ;14 ;46<br />
Rogers 4403 Prepreg 3,17 10GHz 0,005 10GHz 280C 16 ;19 ;80<br />
Arlon 25N 3,38 10GHz 0,0025 10GHz 260C 15 ;15 ;52<br />
Arlon 25FR 3,58 10GHz 0,0035 10GHz 260C 16 ;18 ;59<br />
Arlon 55NT Epoxi/Aramid 3,9 1GHz 0,018 1GHz 180C 9 ;9 ; 120<br />
Arlon 85NT Polymid/Aramid 3,7 1GHz 0,015 1GHz 250C 9 ;9 ;90<br />
Arlon Diclad 522 Teflon 2,65 10GHz 0,0022 10GHz 350C 14 ;21 ;173<br />
Arlon Diclad 527 Teflon 2,65 10GHz 0,0022 10GHz 350C 14 ;21 ;173<br />
FR4 Halogenfri FR4(testas) 4,3 1GHz 0,015 1GHz 140C 15 ;15 ;50<br />
Matsushita Halogenfri FR4 4,78 1GHz 0,019 1GHz 145C 11 ;14 ;38<br />
Polyclad RCC-folie 3,3 1GHz 0,020 1GHz 175C<br />
Matsushita ARCC-folie 3,25 1GHz 0,010 1GHz 160C<br />
Specifikationer finns att hämta från www.elektrotryck.se
Jämförelse mellan Thermount® och FR4-material<br />
Mechanical Properties of Nonwoven Aramid Laminate<br />
Proberty Units Test Method 1080 Nonwoven<br />
E-glass Aramid<br />
Resin Content Weight % Basis weight 50 52<br />
Density g/cc Archimedes 1.7 1.34<br />
Cu Peel Strength pli 1/8" etched 7.1 5.2<br />
Peel (ther.shock) pli 1/8" etched 6.4 5.5<br />
Tg °C TMA 129 165<br />
CTE: X ( 0-100 C ) ppm/°C TMA 17 7<br />
CTE: Y ( 0-100 C ) ppm/°C TMA 18 8<br />
CTE: Z ( 0-100 C ) ppm/°C TMA 54 115<br />
Dim. Stability % IPC TM-650 0.04 0.02<br />
Electrical properties<br />
Dielectric Strength Volts/mil 1665 2081<br />
Dielectric Constant 1 Mhz 4.6 3.9<br />
Dissipation Factor 1 Mhz 0.023 0.015<br />
Physical properties<br />
Water Absorption % 0.15 0.44<br />
Thermal Conductivity W/m°K 0.35 0.20<br />
Laminate Smoothness ( Å ) 4200 2200<br />
Laser Ablation CO 2 Laser Molten glass Uniform<br />
residue consistent
Jämförelse mellan material med Dk 3,5<br />
Properties for Multilayer Materials with 3,5 Dk.<br />
Fabricator Arlon Asahi Hitachi Rogers Taconic<br />
Products 25 FR Nelco N6000 MCL-LX-67 4350B/4403 35 RF/TP-35<br />
Isola Gigaver 210<br />
Polyclad PCL-LD-621<br />
Type of resin/filer Hydrocarbon+filer APPE,no filer Resin unknown,no filer Hydrocarbon+filer PTFE+filer<br />
Reionforcment E-glass E-glass E-glass E-glass E-glass<br />
Dk 1 Ghz 3,57 about 3,5 (RC dependent) 3,5 about 3,5/3,25 3,4/3,3-3,5<br />
Dk 10 Ghz 3,63 about 3,5 (RC dependent) 3,46 3,45/3,2 3,4/3,3-3,5<br />
Df 1 Ghz 0,003 0,004 0,005 0,0039/0,005 0,0018<br />
Df 10 Ghz 0,0035 0,007 0,007 0,0039/0,005 0,0025<br />
Tg DSC 240 C N/A 215 C >280 C N/A<br />
Tg DMA 120 C 170 C 185 C >280 C >315 C<br />
Thermal conductivity 0,24 W/mK/laser flasch 0,20 W/mK<br />
method<br />
Cenco-Fitch<br />
ASTM D117<br />
0,304W/mK<br />
ASTM E-1225<br />
0,446 W/mK<br />
ASTM F433<br />
0,62 W/mK<br />
ASTM D5930<br />
0,33 W/mK<br />
Water absorption 0,07% 0,20% 0,06% 0,02%<br />
IPC<br />
Water absorption 0,30% 0,50%<br />
PCT<br />
Peel strength 0,7 N/mm about 1,2 N/mm 1,4 to 1,7 N/mm 0,8 N/mm 1,8 N/mm<br />
Flexural strength 183 MPA 370/480 MPA about 500 MPA 250 MPA 124/152 MPA
Olika typer av glasfiberväv (Prepregarmering)
Standard koppar tjocklek
Standard ”Prepreg” material
Beräkning av koppar utfyllning
Halogenfria material<br />
Två fabrikat under utvärdering: Isola Duraver 150 Matsushita R1566<br />
Matsushita FR4 Br Polyclad<br />
Insulation Resistence Ω 1 x 10 13 1 x 10 13<br />
Dielectric Constant 1 Mhz 5.2 4.8 4.6<br />
Tan δ 1 Mhz 0.010 0.016 0.015<br />
Copper Peel Strength N/cm 14.7 15.7<br />
Tg o<br />
C 140 140 140<br />
Priser verkar hamna ca.50% över vanlig FR4. Volymproduktion av dessa<br />
material har nyligen kommit igång. Fosfor har ersatt Bromine
Ytbehandling<br />
• Tenn Bly<br />
• Kemiskt Nickel Guld<br />
• OSP ( Organic Solderbility Preservaties )
Dagens toleranser<br />
Olika typer av lödmasköppningar för viahål<br />
Full öppning även krage<br />
Täckt primärsida och miniöppning på<br />
sekundär sidan<br />
Bägge sidor täckta<br />
Bägge sidor täckta + viahålfyllning
Rekommendationer för microviabyggen<br />
Microvia L1-L2 min 100um<br />
Pad min 250um<br />
Buried via min. 250um<br />
Pad min 350um<br />
PTH via min.300um<br />
Pad min 400um<br />
Microvia L1-L3 min 200<br />
Pad min 400um<br />
www.ipc.org<br />
Line space min. 100um<br />
Se även IPC HDIS standards<br />
IPC-2315:HDIS Design Std.<br />
IPC-4014:HDIS Material Std.<br />
IPC-6106:HDIS Specifikation
Toleranser för ”HDI” konstruktioner<br />
(Units ; µm)<br />
75 75 75 100 250<br />
400<br />
550<br />
200<br />
250<br />
250<br />
100<br />
500<br />
100<br />
50-80<br />
50-80<br />
A<br />
50-80<br />
50-80<br />
550<br />
100<br />
A Material thickness 0,8mm 0,30 drilled via hole<br />
B Can be landless on outer layer<br />
A<br />
B<br />
75 75 75<br />
500<br />
A<br />
550<br />
200 200<br />
250<br />
200<br />
350<br />
75<br />
75 75 75
Blindvia exempel<br />
<strong>Layer</strong> 1 Cu 50 um +/- 10<br />
Core 3x7628 500 um +/- 50<br />
<strong>Layer</strong> 2 Cu 35 um +2 -5<br />
Prepreg 3x7628 500 um +/- 50<br />
<strong>Layer</strong> 3 Cu 35 um +2 -5<br />
Core 3x7628 500 um +/- 50<br />
<strong>Layer</strong> 4 Cu 50 um +- 10<br />
Blind vias<br />
Drill 1 – 2<br />
Drill 3 – 4<br />
Drill 1 - 4
Blindvia exempel<br />
Lay-up * 8 layer * blind via layer 5 - 8<br />
LAYER 1 17,5 µm ____35 µm ( final )<br />
PREPREG 155 µm ____± 25 µm<br />
LAYER 2 17,5 µm ____+2 –5 µm<br />
155 µm ____±25 µm<br />
LAYER 3 17,5 µm ____+2 –5 µm<br />
PREPREG 155 µm ____±25 µm<br />
LAYER 4 17,5 µm ____+2 –5 µm<br />
PREPREG 155 µm ____±25 µm<br />
LAYER 5 17,5 µm ____+2 –5 µm<br />
PREPREG 155 µm ____±25 µm<br />
LAYER 6 17,5 µm ____+2 –5 µm<br />
155 µm ____±25 µm<br />
LAYER 7 17,5 µm ____+2 –5 µm<br />
PREPREG 155 µm ____±25 µm<br />
LAYER 8 17,5 µm ____35 µm ( final )<br />
TOTAL THICKNESS = 1300 µm ± 100 µm
Blind och dold via exempel<br />
10 <strong>Layer</strong> <strong>Board</strong><br />
8 <strong>Layer</strong> Core Cu 35um 1+1 RCC-Folie Cu 12um<br />
Drill L2 – L9 Cu min. 20um<br />
Drill L1 – L10 Cu min. 20um<br />
Microvia L1 – L2 Cu min. 13um<br />
Microvia L9 – L10 Cu min. 13um
Blind och dold via exempel<br />
8 <strong>Layer</strong> <strong>Board</strong><br />
4 <strong>Layer</strong> Core Cu 17,5um 2 + 2 RCC-Folie Cu 12um<br />
Drill 3 – 6 Cu min. 13um<br />
Drill 1 – 8 Cu min. 20um<br />
Microvia 1 – 2 Cu min. 13um<br />
Microvia 2 – 3 Cu min. 13um<br />
Microvia 6 – 7 Cu min. 13um<br />
Microvia 7 – 8 Cu min. 13um
Kapabilitet<br />
Data formats layout<br />
Data formats drill<br />
Data formats netlist<br />
Data formats drawing<br />
Preferred formats<br />
Deliveries time DD/ML<br />
Type of board<br />
Gerber, Gerber X, ODB++,<br />
Gerber X, ODB++, Excellon, Posalux, Sieb-Meyer, Trudrill<br />
IPC 356, ODB++, Mentor neutral file,<br />
Gerber X, ODB++, DPF, DXF, HPGL, Postscript<br />
Gerber X, ODB++, IPC356<br />
from 24hours/ 48hours<br />
Single and double sided PTH<br />
Multilayer up to 20 layer<br />
High Density Interconnect <strong>Board</strong> ( HDI )<br />
Special built up Blind/buried vias, Microvias 1/1 and 2/2<br />
Base material See www.elektrotryck.se / Teknik / Material ( spec. in PDF )<br />
Built up material<br />
RCC-foil, Thermount, Laser FR4 prepreg<br />
Max. <strong>Board</strong> size Double sided 421 x 534, Multilayer 404 x 477
Kapabilitet<br />
Total thickness of board<br />
Min. 0,20mm, Max. 3,40mm<br />
Innerlayer Min. thickness 0,10 mm<br />
* If high tolerance on line Min. line width 0,076mm ( 18um Cu )<br />
width Min. line width 0,076mm ( 35um Cu )<br />
Min. spacing 0,076mm ( 18um Cu )<br />
Min. spacing high tolerance* 0,10mm ( 18um Cu )<br />
Min. spacing 0,10mm ( 35um Cu )<br />
Min. spacing high tolerance* 0,114mm ( 35um Cu )<br />
Min. isolation built up layers 0,03mm<br />
Min. annular ring<br />
0,15mm<br />
Outerlayer Min. line width 0,076mm<br />
Max. 18um base copper Min. spacing 0,076mm ( 0,125 from drilled hole )<br />
Min. spacing high tolerance* 0,10mm<br />
Min. annular ring 0,20mm ( no land on via hole )<br />
Total thickness of board +/- 10% ( if thickness
Kapabilitet<br />
Milling Standard dimension 2,40mm<br />
Min.dimension<br />
0,80mm<br />
Tolerance<br />
+/- 0,10mm<br />
V-cut (Scoring) <strong>Board</strong> thickness 0,50-2,40mm<br />
Angle 30°<br />
Solder mask Min. spacing 0,070mm<br />
Min. track width<br />
0,125mm<br />
Legend Min. spacing to solderpads 0,20mm<br />
Min. line<br />
0,15mm<br />
Carbon Min. track width 0,30mm<br />
Min. insulation width 0,50mm<br />
Min. overlap copper 0,30mm<br />
Peelable mask Min. spacing to solderpads 0,50mm<br />
Min. area<br />
2,00mm<br />
Max coverd hole<br />
<strong>Board</strong> thickness -0,10mm<br />
Via hole fill Max. hole size 0,80mm<br />
Overlap / Hole size + 0,40mm
Kapabilitet<br />
Solder Surface<br />
Treatment<br />
Hot air leveling Sn/Pb 2-40 um<br />
Chemical Nickel/Gold Ni 4-7 um<br />
Au<br />
0,07-0,15 um<br />
OSP<br />
0,20-0,30 um<br />
UL94 V-0<br />
ISO 9002<br />
ISO 14001<br />
Approvals<br />
www.elektrotryck.se
Panel optimering<br />
Standard panel dimension i mm.<br />
Panel yta PCB yta Fabrik<br />
Dubbel/ enkel sidigt 305 x 460 269 x 424 Ekerö<br />
405 x 457 369 x 421 Ekerö<br />
458 x 570 421 x 534 Ekerö<br />
458 x 608 417 x 560 Timrå<br />
Kort yta<br />
Multilayer 458 x 533 404 x 477 Ekerö<br />
458 x 608 417 x 560 Timrå<br />
Teflon 290 x 406 254 x 370 Ekerö<br />
Panel yta
V-spårfräs (scoring)<br />
30 o Min. 0,20 mm<br />
Min.avstånd centrum till ledare<br />
0,40 mm ( 1,6 mm material )<br />
Norm. 0,35 mm
Guideline BGA (1)<br />
Solder Ball Pitch<br />
Design Parameters 1.50 1.27 1.0 0.80 0.65 0.50<br />
Solder Ball Diameter 0.75 0.75 0.60 0.50 0.40 0.30<br />
Solder Pad Diameter 0.50 0.50 0.40 0.35 0.30 0.25<br />
PTH Diameter 0.30 0.30 0.20 0.20 0.20 0.15<br />
PTH Pad Diameter 0.50 0.50 0.40 0.40 0.40 0.25<br />
Line Width (1 Line/Channel) 0.30 0.25 0.20 0.125 0.075 0.075<br />
Line Width (2 Line/Channel) 0.20 0.15 0.12 0.075 0.050 0.050<br />
Component Type Stencil Foil Aperture Size <strong>Board</strong> Pad<br />
PQFP 0.15 1.75 x 0.23 1.80 x 0.27<br />
CBGA 0.20 0.79 round 0.71 round<br />
TBGA 0.18 0.81 round 0.66 round<br />
PBGA 0.20 0.79 round 0.71 round<br />
CSP 0.13 0.36 round 0.30 round
Guideline BGA (2)<br />
Column Grid Array Signal Routing Guidelines<br />
Contact Pitch 1.0 1.25 1.5 1.0 1.25 1.5<br />
Contact Land 0.55 0.65 0.75 0.55 0.65 0.75<br />
Via Land 0.61 0.61 0.61 0.50 0.50 0.50<br />
Via Hole 0.33 0.33 0.33 0.25 0.25 0.25<br />
Annular Ring 0.14 0.14 0.14 0.12 0.12 0.12<br />
Signal Line 0.13 0.13 0.13 0.10 0.10 0.10<br />
Air Gap 0.13 0.13 0.13 0.10 0.10 0.10<br />
Signal Track 1 2 3 1 2 3<br />
Component Type Stencil Foil Aperture Size <strong>Board</strong> Pad<br />
PQFP 0.15 1.75 x 0.23 1.80 x 0.27<br />
CBGA 0.20 0.79 round 0.71 round<br />
TBGA 0.18 0.81 round 0.66 round<br />
PBGA 0.20 0.79 round 0.71 round<br />
CSP 0.13 0.36 round 0.30 round
Elektrotryck: Kontakta oss<br />
Kund support Mikael Gribert +46 8 56038243<br />
m.gribert@elektrotryck.se<br />
Kund support Danmark Göran Karlström +46 8 56038208<br />
g.karlstrom@elektrotryck.se<br />
Kund support Finland Marita Turkkinen +358 33165440<br />
marita.turkkinen@elektrotryck.fi<br />
Marknads ansvarig Henrik Floren +46 8 56038222<br />
h.floren@elektrotryck.se<br />
Teknik ansvarig Lars Blomberg +46 8 56038213<br />
l.blomberg@elektrotryck.se<br />
Kvalitets ansvarig Pär Lanner +46 8 56038207<br />
p.lanner@elektrotryck.se
Information<br />
www.elektrotryck.se