做电子产品开发这几年,你会发现一个趋势:产品越来越薄、器件越来越密、I/O引脚越来越多。普通的通孔板越来越难满足设计要求,HDI板(高密度互连板)的应用场景越来越多。
HDI板到底是什么?什么情况下需要用到HDI?凡亿电路PCB制板业务中,HDI板的订单占比逐年上升,这里把HDI盲埋孔工艺的核心概念和适用场景说清楚。
HDI板的核心特征:盲孔和埋孔
普通PCB的过孔是从第一层穿到最后一层的通孔(Through Hole),所有信号层之间的连接都要用过孔打通。HDI板的关键是用盲孔(Blind Via)和埋孔(Buried Via)替代部分通孔。
盲孔是从表层连接到内层的过孔,不穿透整块板子。比如从第一层(L1)到第三层(L3)的盲孔,只在这两层之间连通,不影响L2层的走线。埋孔是只存在于内层之间的过孔,表层看不到,对表层布线没有影响。
盲孔和埋孔的组合使用,可以减少通孔数量,释放更多布线空间。同时,盲孔的孔径可以比通孔做得更小(微盲孔的孔径可以到0.1毫米甚至更小),布线的线宽线距也可以相应缩小,实现更高的布线密度。
HDI工艺的主要类型
HDI板的工艺类型按层间互连方式分为几种:
一步半(HDI 1+1):只在表层和内层之间做盲孔,内层之间仍然用通孔。这是HDI工艺中最简单、成本增加最少的一种,适合对布线密度要求略有提升、但不想大幅增加成本的项目。
全HDI(Any-layer HDI):所有层间的互连都使用盲孔,整块板子没有任何传统意义的通孔。全HDI板可以实现任意层之间的任意连接,布线密度最高,但工艺难度和成本也是最高的。
任意层HDI比一步半HDI的层压次数多、工艺步骤多,良率也相对低一些,价格通常是普通通孔板的2到3倍。
还有一种常见做法是"类载板"(Substrate-like PCB),介于传统PCB和IC载板之间,线宽线距可以做到40微米甚至更细,主要用于手机摄像头模块、指纹识别模块、存储卡槽等对空间要求极高的场景。
什么情况下需要用HDI板
HDI板不是越贵越好,要根据实际需求选择。以下几个场景通常需要考虑HDI:
第一,产品形态要求薄。手机、平板、智能手表等消费电子产品,厚度限制严格,通孔板的层数和厚度可能无法满足要求,HDI板可以用更少的层数实现更多的布线密度,同时降低板厚。
第二,BGA引脚密度过高。引脚间距0.4毫米以下的BGA,如果用普通通孔板,扇出过孔的数量和位置可能受到限制,信号布线困难。HDI的微盲孔可以更灵活地布局,降低布线难度。
第三,高速信号密度高。高速数字电路(如手机基带、射频模块)对信号完整性要求高,HDI板可以在更小的面积内实现更多层的高速走线,同时减少过孔对信号的阻抗不连续影响。
第四,模块化设计中需要埋孔。如果某些内层只用于电源和地平面,不需要和其他所有层连通,可以设计成埋孔,减少表层的过孔数量,降低布线复杂度。
HDI板的选型和交期注意事项
HDI板的板材选择和普通板类似,常规用FR4,中高端用高频材料或软硬结合板。但HDI工艺的交期比普通板长:一步半HDI的交期通常比普通板多2到3个工作日;全HDI的交期可能达到两周以上。
另外,HDI板的最小线宽线距、更小孔径等参数受制板厂工艺能力限制,不同板厂的能力差异很大。下单前要确认板厂的HDI工艺能力和实际交付的最小参数。
凡亿电路HDI PCB制板能力
凡亿电路PCB制板支持HDI盲埋孔工艺,涵盖一步半、全HDI、类载板等多种类型。支持1-3阶HDI,含盲孔和埋孔设计。常规交期7到10个工作日,快板3到5个工作日,品质符合IPC Class 2标准,高可靠性应用可选Class 3标准。有HDI板(盲埋孔板、类载板、任意层HDI)制板需求的,欢迎联系凡亿电路技术团队获取报价和交期评估。
联系方式:13142188866(微信同号,郑先生)| Layout@fanypcb.com
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