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拒絕爆板!一文看懂HDI疊層結構與DFM規(guī)范

2025-12-05
來源:嘉立創(chuàng)

在電子產(chǎn)品日益微型化的今天,HDI PCB已成為智能手機、汽車電子和AI 硬件設計的核心技術。當您的 PCB 設計面臨 0.4mm 間距BGA 扇出困難或板框空間嚴重不足時,采用盲埋孔技術的 HDI 工藝往往是唯一的可行方案。

作為國內(nèi)領先的 PCB 專業(yè)服務商,嘉立創(chuàng)現(xiàn)已全面上線 HDI 板打樣與小批量服務,支持從 1 階到 3 階 的復雜 HDI 結構,采用行業(yè)頂尖的激光鉆孔與電鍍填孔工藝,配合生益 S1000-2M 高端板材,助您輕松搞定高難度設計。

什么是 HDI PCB?為什么你需要它?

對于尚未接觸過 HDI 的工程師來說,理解其核心定義是避坑的第一步。不同于傳統(tǒng)通孔板,HDI是指采用微孔或埋孔技術且具有高密集互聯(lián)網(wǎng)絡的電路板。

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HDI 的三大核心特征:

1.微孔:根據(jù)定義,直徑小于 150μm (6mil) 的孔通常被定義為微孔。嘉立創(chuàng)目前的工藝默認激光孔直徑為 0.1mm,極限可達 0.075mm,完全符合行業(yè)標準。

2.盲孔與埋孔

●盲孔:僅延伸至 PCB 一個表面,而未連通另一表面的導通孔。

●埋孔:埋置于印制板內(nèi)層間,未延伸至表面的導通孔。

3.高布線密度:HDI 板的最小導體寬度與間距通常更小。嘉立創(chuàng) HDI 工藝支持極細的 3.0mil/3.0mil線寬線距,大幅提升了布線空間。

為什么選擇 HDI?

搞定 BGA 扇出:隨著芯片引腳間距縮小,傳統(tǒng) PCB 的通孔直徑過大,無法在細間距 BGA 焊盤之間布線。HDI 允許直接在焊盤上打激光孔,實現(xiàn)直接扇出。

信號完整性 (SI):盲孔減少了通孔帶來的寄生電感和電容,能顯著改善信號完整性,非常適合高速信號傳輸。

極致輕薄:通過減少通孔占用,HDI 板能大幅減少基材用量,實現(xiàn)產(chǎn)品輕薄化。

核心技術揭秘:HDI 的疊層結構與階數(shù)

在嘉立創(chuàng)下單界面選擇 HDI 工藝時,常見的選項是“一階”、“二階”或“三階”。這代表了壓合次數(shù)和激光鉆孔的復雜度。

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1.一階 HDI (1+N+1 結構)

這是最基礎且性價比最高的 HDI 結構:

結構解析: “1”代表表層只有一次激光鉆孔。“N”代表中間的壓合芯板。

嘉立創(chuàng)工藝:支持常規(guī)的一階 HDI 結構。如果您是初次嘗試 HDI,建議從一階開始設計。

2.二階 HDI (2+N+2 結構)

當布線密度更高時,需要進行兩次積層。

結構解析:包含兩層或更多層的微孔結構,需要經(jīng)歷多次層壓、激光鉆孔和電鍍循環(huán)。

錯孔 vs. 疊孔:

錯孔:不同層級的微孔在水平方向上錯開排列,可靠性相對較高。

疊孔:微孔垂直堆疊。雖然省空間,但對制造工藝要求極高。嘉立創(chuàng)支持重疊型盲孔 ,并對所有激光盲孔統(tǒng)一走電鍍填平工藝,確保了疊孔的電氣連接質(zhì)量。

3.三階 HDI 與跨層盲孔

對于極高密度的設計,可能需要設計3階HDI結構。

跨層盲孔: 嘉立創(chuàng)支持跨層鉆孔,這為復雜的走線提供了極大的靈活性。

無論選擇幾階,嘉立創(chuàng)均統(tǒng)一采用生益 S1000-2M (Tg170) 高性能板材,具備優(yōu)秀的 Anti-CAF(抗導電陽極絲)性能,確保高密度下的電氣可靠性。

設計 HDI 板,最怕的就是畫出來的板子工廠做不了。我們整理了嘉立創(chuàng) HDI 盲埋孔板接單標準的核心參數(shù)。隨著時間的發(fā)展,工藝也在不斷改進,所以可以去嘉立創(chuàng)官網(wǎng)了解下最新工藝能力。

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工程師避坑指南:HDI 設計注意事項

掌握了參數(shù)只是第一步,在實際 Layout 過程中,還有許多細節(jié)容易導致生產(chǎn)隱患。以下是總結的幾大HDI設計指南。

1.激光孔焊盤設計:謹記“+6mil”原則

激光鉆孔雖然精度高,但也需要足夠的焊盤環(huán)寬來保證電氣連接。

頂層焊盤:必須比激光孔徑大 6mil(即單邊環(huán)寬 3mil)。例如:0.1mm (4mil) 的激光孔,焊盤需設計為10mil。

底層焊盤:同樣需比激光孔徑大 6mil(單邊環(huán)寬 3mil)。

避坑:千萬不要按通孔的公差來設計盲孔焊盤,否則容易出現(xiàn)破盤開路。

2.布線間距與安全距離

HDI板內(nèi)部空間極其擁擠,安全間距是防止短路的關鍵。

盲孔邊緣間距:

不同網(wǎng)絡:≥ 9.5mil,同一網(wǎng)絡:≥ 5mil

孔到線距離:

內(nèi)層孔邊到線路:需保持 6mil 以上

外層孔邊到線路:不同網(wǎng)絡 6mil(min),同網(wǎng)絡 5mil(min)

孔到板邊:內(nèi)/外層激光孔邊緣到外形線/V割之距離需 ≥ 14mil (0.35mm)

3.盲孔的填孔工藝:拒絕“凹陷”

很多工程師擔心盲孔表面不平整會影響焊接。

嘉立創(chuàng)解決方案:對所有激光盲孔統(tǒng)一走電鍍填平工藝。

優(yōu)勢:相比孔口凹陷,電鍍填平能提供更好的平整度。

注意:工作稿中盲孔的厚徑比(深度:孔徑)必須控制在 ≤ 1:1,以確保電鍍效果。

4.機械埋孔的處理

如果您設計的是 2 階以上或含埋孔的板子(如 L2-L5 埋孔):

所有機械埋孔,嘉立創(chuàng)統(tǒng)一采用樹脂塞孔 + 電鍍蓋帽工藝。

這不僅解決了內(nèi)層互連問題,還防止了壓合時的膠流失和空洞隱患。

HDI 技術曾是高端旗艦產(chǎn)品的“專利”,因其高昂的成本和復雜的工藝讓許多中小企業(yè)望而卻步。但隨著電子產(chǎn)品向極致輕薄化和智能化演進,HDI 已成為工程師必須掌握的標配技能。

嘉立創(chuàng) HDI 服務的上線,旨在打破這一技術壁壘。通過標準化的工藝參數(shù)(3.0mil 線寬、0.1mm 激光孔、S1000-2M 板材)和智能化的生產(chǎn)流程,為您提供極具競爭力的打樣價格、工業(yè)級的可靠性保障和從設計到交付的極速體驗。


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