HDI板中的1+N+1、2+N+2和3+N+3是什么意思？

HDI板中的1+N+1、2+N+2和3+N+3，是描述PCB积层结构和HDI阶数的常用表达方式。左右两侧的数字表示中间芯板两面分别增加的积层数量，N表示中间采用常规工艺制作的核心层数。

通常情况下：

1+N+1对应一阶HDI；

2+N+2对应二阶HDI；

3+N+3对应三阶HDI。

例如，1+4+1表示中间有4层核心板，两侧各增加1层，最终为6层板；2+4+2表示中间有4层，两侧各增加2层，最终为8层板。

一、HDI积层结构中的“N”是什么？

“N”表示PCB中间的核心结构层数。这部分一般先按照常规多层PCB工艺完成内层线路、压合和机械埋孔制作，再在其上下两面增加HDI积层。

以“2+4+2”为例：

前面的2：核心板上方增加2个积层；

中间的4：核心结构共有4个铜层；

后面的2：核心板下方增加2个积层；

最终总层数：2+4+2=8层。

在对称HDI结构中，左右两侧数字通常相同。这有利于平衡板材、铜厚、压合应力和热膨胀，降低板翘风险。

需要注意，“N”表示的是中间核心结构的铜层数量，不是板厚、介质层数量，也不是微孔数量。

二、1+N+1是什么意思？

1+N+1表示在N层核心板的上下两侧各增加一个积层，通常对应一阶HDI。

以1+4+1为例，其层次可以表示为：

层次     结构属性     常见连接方式

L1      上侧新增积层   激光盲孔连接L1—L2

L2～L5   4层核心结构    机械埋孔或内部互连

L6     下侧新增积层    激光盲孔连接L6—L5

总层数为：1+4+1=6层

在这一结构中，激光微孔通常只连接外层与相邻内层，例如L1—L2和L6—L5。如果需要从外层连接到更深层，一般需要通过内层线路、机械埋孔或通孔继续传输。

常见的1+N+1结构

结构表示    总层数     对应类型

1+2+1      4层       一阶HDI

1+4+1      6层       一阶HDI

1+6+1      8层       一阶HDI

1+8+1     10层       一阶HDI

1+10+1     12层       一阶HDI

一阶HDI适合只需要一层微孔扇出的产品，例如普通通信模块、智能硬件、汽车控制板和中等密度BGA板。

三、2+N+2是什么意思？

2+N+2表示在N层核心板的上下两侧各增加两个积层，通常对应二阶HDI。

以2+4+2为例，其结构可以理解为：

层次    结构属性        常见连接方式

L1     第一上侧积层     L1—L2激光孔

L2     第二上侧积层     L2—L3激光孔

L3～L6  4层核心结构      机械埋孔或内部互连

L7     第二下侧积层     L7—L6激光孔

L8     第一外侧积层     L8—L7激光孔

总层数为：2+4+2=8层

二阶HDI可以从外层连续进入两个积层。不同层级的微孔可以采用错位结构，也可以采用填铜叠孔结构。

二阶错位孔

L1—L2微孔和L2—L3微孔在水平方向错开，通过L2上的线路或铜盘连接。这种结构相对容易控制，但会占用更多布线空间。

二阶叠孔

L1—L2微孔直接叠放在L2—L3微孔上方，形成垂直互连。叠孔可以提高布线密度，但通常要求下层微孔完成填铜和盖帽处理，对对位精度、电镀质量和可靠性控制要求更高。

常见的2+N+2结构

结构表示    总层数    对应类型

2+2+2      6层      二阶HDI

2+4+2      8层      二阶HDI

2+6+2      10层     二阶HDI

2+8+2      12层     二阶HDI

2+10+2     14层     二阶HDI

二阶HDI常用于智能手机、汽车域控制器、高密度通信模组、处理器核心板以及较高引脚数的BGA产品。

四、3+N+3是什么意思？

3+N+3表示在N层核心板的上下两侧各增加三个积层，通常对应三阶HDI。

以3+4+3为例：

层次    结构属性      常见连接方式

L1     第一上侧积层    L1—L2激光孔

L2     第二上侧积层    L2—L3激光孔

L3     第三上侧积层    L3—L4激光孔

L4～L7  4层核心结构     机械埋孔或内部互连

L8     第三下侧积层    L8—L7激光孔

L9     第二下侧积层    L9—L8激光孔

L10    第一外侧积层    L10—L9激光孔

总层数为：3+4+3=10层

三阶HDI能够通过连续微孔连接三个积层，为高引脚数、细间距BGA提供更多扇出通道。不同微孔可以采用连续叠孔、连续错位孔或叠孔与错位孔组合结构。

常见的3+N+3结构

结构表示    总层数    对应类型

3+2+3     8层       三阶HDI

3+4+3     10层      三阶HDI

3+6+3     12层      三阶HDI

3+8+3     14层      三阶HDI

3+10+3    16层      三阶HDI

三阶HDI通常用于高端移动终端、AI计算模块、汽车中央计算平台、高端通信设备和小型化医疗电子等产品。

五、三种积层结构有什么区别？

对比项目        1+N+1           2+N+2          3+N+3

对应阶数        一阶            二阶           三阶

单侧HDI积层     1层             2层           3层

单侧连续微孔层级  1级             2级           3级

BGA扇出能力     一般            较强           更强

线路密度       较高            高            很高

微孔结构       单层盲孔         叠孔或错位孔     多层叠孔或错位孔

压合复杂度      相对较低         较高           高

对位难度       相对较低         较高           更高

制造成本       相对较低          较高          更高

典型应用       控制板、通信模块    域控、手机、核心板  AI计算、高端通信设备

阶数增加后，最大的变化是外层能够通过连续微孔进入更多内部布线层，从而提高高密度器件的扇出能力。但同时，压合次数、激光钻孔次数和填孔电镀难度也会增加。

六、为什么HDI结构通常采用对称表达？

常见HDI结构通常写成1+N+1、2+N+2或3+N+3，即中间核心结构两侧的积层数量相同。这是一种对称积层设计。

对称结构有利于：

平衡上下两面的介质厚度；

保持铜厚和材料结构相对一致；

降低多次压合后的残余应力；

减少PCB板翘和扭曲；

提高层间对位稳定性；

改善回流焊过程中的热稳定性。

理论上也可以设计1+N+2等非对称积层结构，但其板翘、压合和尺寸稳定性控制难度更高，需要由PCB厂家根据实际结构进行专项评估。

七、总层数相同，HDI结构也可能不同吗？

可以。相同总层数的PCB可以采用不同HDI结构。

以8层PCB为例，可能存在以下方案：

结构        总层数      主要特点

普通8层通孔板  8层        不使用激光微孔

1+6+1       8层        一阶HDI

2+4+2       8层        二阶HDI

3+2+3       8层        三阶HDI

虽然它们都是8层板，但微孔连接范围、BGA扇出能力、压合流程和制造成本完全不同。

因此，“8层HDI”并不足以说明产品结构。工程资料中还需要注明HDI阶数、微孔起止层、叠孔或错位孔方式，以及机械埋孔结构。

八、积层数量等于压合次数吗？

不能简单画等号。

通常情况下，HDI阶数越高，需要完成的顺序积层和相关制造循环越多。每次积层可能涉及：

内层线路制作；

棕化或表面处理；

半固化片和铜箔叠合；

压合；

激光钻孔；

除胶和沉铜；

填孔电镀；

线路转移和蚀刻。

但实际压合次数还会受到中间核心结构、机械埋孔、填孔方式和PCB厂生产流程影响。例如，带机械埋孔的核心板可能需要先压合一次，随后再进行外侧HDI积层。

因此，1+N+1、2+N+2和3+N+3描述的是积层结构，不是对工厂实际压合次数的绝对统计。

九、N必须是偶数吗？

在常见对称HDI叠层中，N通常采用偶数，例如2、4、6或8。这是因为PCB铜层通常按上下对称方式安排，有利于叠层设计、阻抗控制和板翘管理。

因此，常见结构包括：

1+4+1；

1+6+1；

2+4+2；

2+6+2；

3+4+3；

3+6+3。

特殊情况下也可能出现其他结构，但必须结合层功能、介质结构和制造工艺进行评估，不能只按照数学关系组合。

十、如何根据BGA扇出选择积层结构？

HDI阶数通常与BGA引脚数量、焊盘间距和需要使用的内部信号层数量有关。

适合1+N+1的情况

如果BGA外围和表层通过一层激光微孔就能完成主要信号扇出，且不需要连续进入多个内部信号层，可以优先选择一阶HDI。

适合2+N+2的情况

如果一层微孔无法释放足够布线通道，或者BGA信号需要使用两个HDI积层完成扇出，可以选择二阶结构。

适合3+N+3的情况

如果器件引脚数量多、焊盘间距小，且信号需要分配到三个连续积层，才有必要评估三阶结构。

需要强调，BGA间距不能单独决定HDI阶数。焊盘尺寸、微孔大小、线宽线距、电源引脚分布、差分对数量及板卡面积都会影响最终方案。

十一、积层结构设计需要注意什么？

1. 明确每个微孔的起止层

不能只在生产说明中写“二阶HDI”，还应明确L1—L2、L2—L3等每组激光孔的起止层，避免板厂对孔结构产生误解。

2. 区分叠孔和错位孔

二阶、三阶HDI可以采用叠孔，也可以采用错位孔，两种结构的制造流程和成本不同。叠孔通常需要填孔电镀，而错位孔需要预留足够的中间连接空间。

3. 控制微孔纵横比

激光微孔不宜设计得过深、过小。孔径与介质厚度不匹配，可能造成激光成孔、除胶、沉铜和填孔困难。

4. 合理选择积层介质厚度

积层介质厚度会影响激光孔深度、阻抗线宽和参考平面距离。高速阻抗层不能只根据布线空间确定介质厚度。

5. 保持上下积层对称

上下两侧应尽量保持材料类型、介质厚度、铜厚和积层数量对称，以降低板翘和压合应力。

6. 谨慎采用连续叠孔

三层或更多微孔连续叠放会提高空间利用率，也会增加填孔空洞、铜帽凹陷、层间偏移和热应力风险。没有明确密度需求时，可评估错位或部分叠孔方案。

7. 提前与PCB厂家确认叠层

HDI叠层会直接影响微孔、阻抗、线宽线距和成品板厚。建议在布局布线前完成初步工程评估，避免设计完成后因材料或工艺问题重新调整。

十二、1+N+1与Any-layer有什么区别？

1+N+1、2+N+2和3+N+3通常保留一个常规中间芯板，并在芯板两侧依次增加HDI积层。Any-layer则强调任意层之间都可以采用激光微孔连接，互连范围不再局限于外侧积层。

对比项目      1+N+1至3+N+3       Any-layer

中间核心结构   通常存在         可采用全积层结构

微孔分布      主要位于核心板外侧   可覆盖更多或全部层

层间连接      按积层顺序互连     任意层互连更灵活

设计密度      高             更高

制造难度      随阶数提高        通常更高

成本        相对可控          通常更高

Any-layer不能简单称为“四阶HDI”。两者的结构逻辑和制造方式并不完全相同。

十三、生产文件应该怎样标注？

HDI生产资料建议至少包含以下内容：

PCB总层数；1+N+1、2+N+2或3+N+3结构；

完整叠层表；

每组激光孔的起止层；

机械埋孔和通孔的起止层；

微孔孔径及焊盘尺寸；

叠孔或错位孔要求；

是否采用盘中孔；

是否要求填孔电镀；

各层铜厚；

成品板厚及公差；

阻抗类型和目标值；

板材、表面处理及可靠性要求。

例如，可以标注为：

10层三阶HDI，结构为3+4+3；激光孔L1—L2、L2—L3、L3—L4及对应底层结构；微孔采用填铜叠孔，具体叠层和阻抗由工程评审确认。

聚多邦可支持1～5阶HDI，包括3+N+3和Any-layer任意层互连，激光微孔范围为0.075～0.15mm，并可结合盘中孔、盲埋孔、高多层及阻抗控制进行制造评估。具体积层结构、微孔尺寸和最小线宽线距，需要根据板厚、铜厚、材料和压合次数确认。

常见问题

1. 1+4+1是几层板？

1+4+1的总层数为6层，通常属于一阶HDI。

2. 2+4+2是几阶、几层板？

2+4+2是二阶HDI，总层数为8层。

3. 3+4+3是什么意思？

表示中间为4层核心结构，上下两侧分别增加3个HDI积层，总层数为10层，通常属于三阶HDI。

4. N越大，HDI阶数越高吗？

不是。N表示中间核心层数，HDI阶数由两侧连续积层数量决定。例如1+10+1仍然是一阶HDI，而3+2+3属于三阶HDI。

5. 二阶HDI必须是8层板吗？

不是。二阶HDI可以是2+2+2、2+4+2、2+6+2等不同结构，对应不同的总层数。

6. 三阶HDI一定比二阶HDI好吗？

不一定。三阶HDI的布线密度更高，但成本和制造风险也更高。如果二阶结构能够完成BGA扇出，就没有必要盲目升级到三阶。

结语

HDI板中的1+N+1、2+N+2和3+N+3，分别表示在N层核心结构上下两侧增加一层、两层和三层HDI积层，通常对应一阶、二阶和三阶HDI。

其中，N决定中间核心层数，两侧数字决定HDI阶数。选择哪种结构，应根据BGA扇出、布线密度、信号层数量、板卡尺寸、可靠性和成本综合判断，而不是单纯追求更高阶数。