HDI(高密度互连)设计在当今高集成度PCB中已是常态。通常我们认为,HDI的核心在于通过微孔、薄芯板和积层等技术,实现更高布线密度和更短信号路径。实践中发现,我们怎么用这些技术,远比理论本身更重要。
关键参数如孔径(盲孔、埋孔、微孔)、线宽线距、层压顺序和材料选择,直接影响性能和成本。例如,孔径越小,连接密度越高,但电镀均匀性、孔壁粗糙度控制难度也越大,实践中发现,0.15mm及以下的微孔,对钻孔和电镀设备要求极高,良率风险随之增加。线宽线距压缩到50/50μm以下时,不仅对蚀刻精度要求苛刻,还需注意阻抗控制偏差会增大,这对高速信号完整性是潜在问题。需注意,这些参数并非越极限越好,往往是在性能、成本和可制造性之间做工程取舍。
结合典型场景,比如手机主板,空间极其有限,我们常采用盲孔连接表层和内层,或用埋孔减少过孔数量。实践中发现,这种设计能有效缩短射频、高速数字信号路径,提升性能。但限制条件也很明显:层数越多、积层越复杂,叠构设计难度和成本代价呈指数级上升。通常我们认为,8层以上的复杂HDI,设计周期和物料成本会显著高于常规板。此外,潜在问题在于层间对位偏差可能更严重,导致某些区域线宽线距实际值超标,这是常见误区——只关注设计规则,忽略了叠加工艺的累积误差。
选择HDI方案时,需注意评估其必要性。很多时候,我们为了追求“高密度”而盲目采用HDI,结果发现成本飙升,而性能提升并不明显。实践中发现,合理规划布线层、优化器件布局,有时用常规工艺也能达到不错效果。成本代价是硬伤,HDI的制程复杂,每增加一层积层,成本可能翻倍。常见误区还包括忽视板材选择,高性能板材虽然能提升信号质量,但也进一步推高了成本,需根据实际信号速率和频率综合判断。
总之,HDI设计考验的是工程逻辑和实际取舍能力。我们怎么用、怎么选,既要懂原理,也要明白背后的限制、代价和潜在坑点。需注意,没有绝对最优,只有最适合当前项目的平衡点。