HDI trifft Prozesssicherheit in der Leiterplattenfertigung

Die Fertigung hochverdichteter Leiterplatten (HDI) erfordert neben einem abgestimmten Layout eine konsequente Prozesskontrolle. In der industriellen Praxis umfasst dies optische und elektrische Prüfverfahren sowie eine definierte Kontrolle der Impedanzwerte über den gesamten Lagenaufbau hinweg. Precoplat integriert diese Elemente durchgängig in die Herstellung unbestückter Leiterplatten in Deutschland – von der Innenlagenbelichtung bis zur Endprüfung.

Welche Rolle spielt AOI in der Leiterplattenfertigung?

Die automatische optische Inspektion (AOI) ist als fester Bestandteil aller relevanten Fertigungsstufen implementiert. Geprüft werden Strukturen bis zu einer Mindestbreite von 25 µm. Zum Einsatz kommt eine Plattform der CIMS Galaxy 25-µ-Familie, die line/space-Geometrien bis 25 µm abdeckt. Eine homogene Ausleuchtung durch Microlight Gen II sowie angepasste Prüfalgorithmen unterstützen eine stabile Fehlererkennung bei reduzierter False-Call-Rate.

Als Referenz dient die IPC-A-600, die Abnahme erfolgt gemäß bestellter Klasse 2 oder 3. Ergänzende Optionen wie 2D-Metrologie, finale Sichtprüfung oder Laser-Bohrloch-Inspektion erweitern das Prüfspektrum. Die AOI-Daten werden dokumentiert und in den Gesamtprozess eingebunden.

Wie erfolgt die elektrische Endprüfung?

Am Ende der Produktion steht die elektrische Prüfung gegen die aus Kundendaten erzeugte Netzliste. Abhängig von Design und Losgröße wird über Prüfadapter im Paralleltest oder mittels Flying-Probe-System geprüft. Open-Tests erfolgen bei Widerständen über 10 Ω, Short-Tests bei Werten unter 10 MΩ zwischen unabhängigen Netzen.

Nicht eindeutig geprüfte oder fehlerhafte Leiterplatten werden automatisiert separiert, protokolliert und nach einer Nacharbeit vollständig erneut getestet. Produktions- und Prüfdaten werden gemäß interner Richtlinien mindestens zehn Jahre archiviert. Ergänzend kommen Röntgenmessungen zur Lagenregistrierung und Schichtdickenkontrolle zum Einsatz.

Nachhaltigkeit in der Leiterplattenfertigung

Die Herstellung von Leiterplatten (PCBs) gilt als energieintensiv, ressourcenaufwendig und wenig umweltfreundlich. Doch nun könnten neue recyclingfähige Materialien und Technologien die Elektronikfertigung nachhaltig verändern.

Welche Bedeutung hat das Via-Management bei HDI?

Im HDI-Umfeld ist das Via-Management ein zentraler Bestandteil der Leiterplattenfertigung. Via-in-Pad-Lösungen mit Microfilling ermöglichen kurze Signalwege in BGA- und CSP-Bereichen. Blind Vias werden direkt im Pad positioniert, kupferverfüllt und planarisiert. Alternativ kann eine Harzverfüllung (Plugging) zum Einsatz kommen, insbesondere bei durchgehenden Bohrungen mit Durchmessern zwischen 0,10 mm und 2,00 mm.

Für Blind- und Micro-Vias gilt eine maximale Aspect Ratio von 1:1. Parameter und Auslegungsregeln sind in den Technischen Lieferbedingungen sowie in den Design Rules definiert und werden projektbezogen im Design Rule Check geprüft.

Wie greifen AOI, E-Test und Impedanzkontrolle zusammen?

Die geprüfte Präzision in der Leiterplattenfertigung entsteht durch das Zusammenspiel aller Prüfschritte. AOI liefert detaillierte Fehlerbilder, der E-Test verifiziert die elektrische Integrität, während Impedanzvorgaben im Lagenaufbau die Funktion unter realen Einsatzbedingungen absichern. Durch die Verknüpfung dieser Verfahren entsteht ein geschlossener Prüfkreislauf vom Muster bis zur Serie. Prozessdaten, Dokumentation und Nachverfolgbarkeit bleiben dabei konstant.

Autorin

Petra Gottwald, nach Unterlagen von Precoplat