16 – Blind / Buried Vias (Sackloch- und vergrabene Bohrungen bei Leiterplatten)

Sackloch- und vergrabene Bohrungen kommen vorwiegend bei hohen Packungsdichten sowie komplexen Leiterplatten zur Anwendung. Auf Grund nicht ausreichender Fläche zur Entflechtung der Signallagen oder zur Anbindung an diverse Versorgungsspannungen im Innern der Leiterplatte (Planes), werden Blind- und Buried Vias benötigt.

Blind- und Buried Vias können, je nach Anwendung und Platz, laser- oder mechanisch gebohrt werden. Am Beispiel eines 6-lagigen Multilayers werden die verschiedenen Möglichkeiten erörtert.

16.1 – SBU Sequential Built-up Multilayer (sequentieller Lagenaufbau)

Bei einem SBU-Multilayer wird die Leiterplatte von innen nach außen, Lage für Lage aufgebaut. Ausgehend von 1 Kern, wird jede weitere Lage mittels Prepreg aufgepresst, strukturiert und ggf. gebohrt und angebunden.
Bei einem 6-lagigen Multilayer sind 2 Pressvorgänge und – je nach Kombination von Blind- und Buried Vias – bis zu 3 Galvanikdurchläufe notwendig.

Lötstopplack	Lötstopplack	20 µm
galvanisch Kupfer (Stufe 3)	Aufkupfern	20 µm	Oberseite
Kupferfolie	Kupfer	18 µm
Prepreg	Prepreg	60 µm
galvanisch Kupfer (Stufe 2)	Aufkupfern	20 µm	Lage 2
Kupferfolie	Kupfer	18 µm
Prepreg	Prepreg	60 µm
galvanisch Kupfer (Stufe 1)	Aufkupfern	20 µm	Lage 3
FR4 Kern	Kupfer	18 µm
	FR4	1,2 mm
	Kupfer	18 µm
galvanisch Kupfer (Stufe 1)	Aufkupfern	20 µm	Lage 4
Prepreg	Prepreg	60 µm
Kupferfolie	Kupfer	18 µm
galvanisch Kupfer (Stufe 2)	Aufkupfern	20 µm	Lage 5
Prepreg	Prepreg	60 µm
Kupferfolie	Kupfer	18 µm
galvanisch Kupfer (Stufe 3)	Aufkupfern	20 µm	Unterseite
Lötstopplack	Lötstopplack	20 µm

16.2 – Aufbau mit mehreren Kernen

Im Normalfall werden bei einem 6-lagigen Multilayer 2 Kerne verwendet und in einem Pressvorgang mit den Außenlagen verpresst. Bei Blind und Buried Vias kann der Multilayer mit 3 Kernen realisiert werden. Selbst mit Blind und Buried Vias sind dann nur 2 Galvanikdurchläufe erforderlich.

Werden Blind Vias mechanisch gebohrt und nicht als Durchkontaktierung im Kern gefertigt (z. B. bei Blind Vias zwischen der Oberseite und Lage 2), müssen die darunter liegenden Lagen einen Mindestabstand von 0,2 mm aufweisen, um nicht vom Bohrer getroffen zu werden. Alternativ kann auf den darunter liegenden Lagen eine Freistellung im Layout erfolgen.

Lötstopplack	Lötstopplack	20 µm
galvanisch Kupfer (Stufe 2)	Aufkupfern	20 µm	Oberseite
galvanisch Kupfer (Stufe 1)	Aufkupfern	20 µm
FR4 Kern	Kupfer	18 µm
	FR4	0,3 mm
	Kupfer	18 µm
galvanisch Kupfer (Stufe 1)	Aufkupfern	20 µm	Lage 2
Prepreg	Prepreg	0,2 mm
galvanisch Kupfer (Stufe 1)	Aufkupfern	20 µm	Lage 3
FR4 Kern	Kupfer	18 µm
	FR4	0,3 mm
	Kupfer	18 µm
galvanisch Kupfer (Stufe 1)	Aufkupfern	20 µm	Lage 4
Prepreg	Prepreg	0,2 mm
galvanisch Kupfer (Stufe 1)	Aufkupfern	20 µm	Lage 5
FR4 Kern	Kupfer	18 µm
	FR4	0,3 mm
	Kupfer	18 µm
galvanisch Kupfer (Stufe 1)	Aufkupfern	20 µm
galvanisch Kupfer (Stufe 2)	Aufkupfern	20 µm	Unterseite
Lötstopplack	Lötstopplack	20 µm

Design-Vorgaben
• Blind / Buried Vias (lasergebohrt): 0,1 mm
   • Isolation (Tiefe): 0,06 – 0,1 mm
   • Restring (umlaufend): > 0,1 mm
• Buried Vias (mechanisch gebohrt): 0,15 – 0,3 mm
   • Isolation (Tiefe): abhängig vom Verhältnis Bohrdurchmesser/Tiefe 1:8
• Blind Vias (mechanisch gebohrt): 0,15 – 0,2 mm
   • ab 0.4 mm ist HP (Hole Plugging) erforderlich.
   • Isolation (Tiefe): 0,15 – 0,2 mm
   • Restring (umlaufend): > 0,125 mm

Hinweis: Die beiden aufgeführten Varianten sind nur Beispiele. Abweichungen sind auf Grund spezieller Lagenaufbauten, Technik usw. möglich und müssen im Einzelfall geprüft werden.
Die aufgeführten Restringe von mindestens 0,1 mm sind nur nach vorheriger Datenüberprüfung möglich. Sinnvollerweise sollte ein Restring von mindestens 0,125 mm vorgesehen werden, um eine sichere Fertigung zu gewährleisten. Das Verhältnis Bohrdurchmesser/ Tiefe (AR = aspect ratio) muss bei Buried Vias 1:8 betragen und bei Blind Vias 1:1.