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什么情况下必须选用HDI技术?替代方案有哪些?

2025
06/24
本篇文章来自
捷多邦

在实际项目中,并不是一碰到高端产品就非用HDI不可。我们通常把是否上HDI看作一个系统级的工程决策,取决于器件封装密度、信号要求、布线资源,以及项目的成本与周期控制。

 

什么时候HDI是“不得不用”?

1. BGA封装脚距≤0.5mm,且I/O数较多。传统通孔或盲孔方式很难实现内层扇出(fan-out),尤其是中间列引脚无法走线。实践中,0.4mm pitchLPDDR/PMIC类芯片,常见无法扇出的问题,HDI的激光微盲孔+埋孔才能实现布线闭环。

2. 高速多层互联密集、对信号完整性要求高。典型如手机主板、SoC底板、5G射频模块等,需保证走线长度均衡、串扰可控,HDI叠层设计(如任意层互联结构)可优化信号路径。

3. 板面积受限,需高I/O集成。很多高端消费类产品(如可穿戴设备、TWS耳机)尺寸极小,功能模块却不少,HDI通过提升布线层数和走线密度,是目前唯一可落地的方案。

 

哪些场景下可用替代方案?

1. 标准BGA配合开窗钢网+内层扇出优化。在0.65mm0.8mmBGA封装中,通过优化钢网设计与内层布线,可以在普通8-10层板上实现良好扇出,避免上HDI

2. 厚板+高层数方案替代。部分功率模块或工控设备中,空间充裕但信号多,可考虑12~14层常规通孔叠层,跳过HDI的微孔设计,既降低成本又简化制程。

3. 双板设计(主控/接口分离)。实际中我们也遇到类似应用场景:功能太多难以塞进一块板。将高密度主控部分单独做成HDI板,其余电源/IO扩展部分使用常规板分布连接,是兼顾性能与成本的方式。

 

HDI的技术与工艺代价

需注意,HDI并非简单加几层盲孔那么轻松。首先是制程复杂度提升,如激光钻孔、层间对位、树脂塞孔等工艺环节,都需要专用设备和经验支撑,不是每家板厂都能量产。

 

其次是叠层设计限制。部分设计师忽略了激光盲孔仅能打通两层(如L1-L2),而跨层盲孔需要阶梯式设计,过度堆叠反而造成加工不良和信号干扰。我们曾遇到因微孔数量设计不合理,导致良率大幅下降的问题。

 

另外,HDI的单位成本远高于常规多层板。尤其是任意层互联(Any Layer HDI),每平方单价可达FR43~5倍,且开料、钻孔、曝光等环节良率对成本影响极大。我们通常建议客户评估是否真的需要对每一对芯片都做HDI通道,是否可以通过模块分区减轻布线密度。

 


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