HDI板是一种采用微盲孔、埋孔等技术实现高层数、高密度线路连接的PCB板,广泛应用于手机、笔记本电脑、通信设备等对空间和性能要求极高的领域。
一、HDI板结构特点
多层叠加结构
HDI板通常采用多层叠加技术,将多个含有盲孔和埋孔的子层通过高精度层压结合起来,实现高层数和高线路密度。盲孔只连接外层和内层之间的部分层,而埋孔连接内层之间,避免穿透所有层,节省空间。
微盲孔与激光钻孔技术
为了实现微细的互连通道,HDI板广泛应用激光钻孔技术。激光钻孔能够在极薄的覆铜板上钻出微孔,孔径通常在50微米以下,实现更精细的线路布局。
精细线路与线间距
HDI板线路宽度和间距可以达到50μm甚至更小,满足高密度布线需求。精细线路有利于减少信号串扰,提高信号完整性。
二、HDI板设计原则
优化空间利用
HDI设计通过多层叠加和盲埋孔技术,实现垂直空间的充分利用,极大地提高了布线密度,满足高集成度电子产品的紧凑设计需求。
提升信号完整性
高速信号传输要求线路具有较低的寄生电容和电感,设计中需合理布线层叠结构、控制阻抗,采用差分线对等措施,以保证信号完整性和抗干扰能力。
层叠顺序与工艺兼容
设计中必须考虑层叠板的制造顺序和工艺限制,确保盲孔和埋孔的开孔层数及位置符合制造工艺的可行性,避免因工艺瓶颈影响产品良率。
三、关键制造工艺
激光钻孔
激光钻孔是HDI板制造的核心工艺,具有高精度和高速的优点。激光能够准确定位微孔位置,保证盲孔和埋孔的尺寸和形状稳定,满足细微互连的要求。
盲埋孔的层压工艺
盲孔和埋孔的制作需要多次层压,确保孔壁的电镀均匀且结合牢固。层压过程中温度和压力的控制直接影响层与层之间的结合质量和孔的通断情况。
电镀工艺
孔壁电镀是HDI板保证电气连接的关键步骤,要求镀层均匀且无缺陷。电镀质量影响信号传输的稳定性和可靠性,特别是在高速应用中尤为重要。
材料选择
高频低损耗的基材,如FR-4高TG材料、聚酰亚胺等,成为HDI板优选材料。材料的介电常数和热膨胀系数直接影响信号速度和板子的机械性能。
测试工艺
由于HDI板结构复杂,测试工艺涵盖AOI(自动光学检测)、飞针测试和X射线检测等多种手段,确保微孔连通性、层间结合和线路完整性。
四、HDI板的优势
空间利用率高:多层盲埋孔设计最大限度节省PCB面积,适合轻薄短小的电子产品。
信号完整性优异:精细线路和层叠设计保证高速信号传输的稳定。
高密度布线能力强:支持更复杂电路设计,满足5G、AI等新兴领域需求。