在過去，高密度互連已經與PCB技術相悖。今天，隨著大量的創新和投資，我們能夠突破PCB制造的極限。因此HDI本質上是由跡線之間的空間以及所有銅線特征之間的間距來定義的。在這方面，我們想定義HDI和微電子技術，并提供一些建議，以幫助您理解設計規則以及它們如何相互作用，以便您獲得一個好的設計。

為了全面了解HDI體系結構，我們有義務向您提供基礎信息。首先，我們將檢查可能的HDI堆棧結構，然后討論如何與制造商聯系設計思想。

HDI設計師必須了解的IPC標準是什么？

在我們詳細討論HDI設計和設計規則之前，我們希望您能夠習慣于管理HDI設計的標準。

IPC/JPCA-2315：高密度互連結構和微通孔設計指南

IPC-2226：材料特性、微孔形成、互連結構和設計規則選擇的標準規范。

IPC/4104有助于識別本標準中所需的材料。高密度互連（HDI）結構用電介質材料性能規范。

IPC-6016：包含高密度基板的一般規范。高密度互連（HDI）結構的鑒定和性能規范。

基本HDI結構介紹

在討論設計規則和其他方面之前，讓我們先看一下HDI-PCB技術的基本結構。存在的兩種基本的HDI結構是“積層”/“順序層壓”和“任意層”結構。

組合結構是最常用的HDI結構類型。該結構采用順序疊層工藝。首先建造和疊層巖芯，然后在此平面上鉆孔、電鍍和填充。在這一過程之后，這一層與其他層層壓，并重復鉆孔、電鍍和填充過程。

根據IPC 2226標準，HDI PCB結構分為六類：

I型1（C）0或1（C）1：具有用于互連的電鍍微孔和電鍍通孔的結構。I型結構只允許在核心的單側或兩側有一個單獨的微孔層。這里表示為1（C）0和1（C）1。0，1，…n代表纖芯兩側的微孔層數，（C）代表纖芯。

類型II 1（C）0或1（C）1：類型2允許在應用HDI層之前將通孔過孔設置在中心，并且可能具有將外層從表面連接到表面的通孔。

III型2>=（C）>=0：允許在通孔的頂部或從表面到表面的通孔添加兩個或更多HDI層。

IV型>=1（P）>=0:P是一種沒有電連接功能的無源襯底。在這里，微孔被用作現有鉆孔和電鍍無源基板上的再分配層。

讓我們檢查一下順序層壓HDI的基本結構。

在1+N+1堆疊類型中，“1”代表磁芯任一側的一個順序疊片。一個連續層壓增加了兩個銅層，總共N+2層。頂層有一個額外的層壓，允許孔堆疊。這種結構適用于輸入/輸出計數較低的BGA，其安裝穩定性良好。

現在，檢查上面顯示的2+N+2堆棧。這種結構包含2層高密度互連，適用于間距較小、I/O計數較高的BGA。這些設計使用銅填充交錯或堆疊的微通孔，通常用于高電平信號傳輸應用。

“任意層”結構是HDI設計中使用的另一種方法。任何層PCB都是HDI PCB設計的下一個層次的進步，遵循VI類HDI標準。任何層技術都可以用于高層互連應用，因為所有的微孔層都可以自由互連。

在這種方法中，微孔層被用作預浸料中的重分布層，或者我們可以說它們是漂浮在預浸料中的。在一層中的微孔首先是按照鉆孔、填充、電鍍、印刷、蝕刻和層壓的過程來構建的。然后，其他層在相同的過程之后堆疊在現有層之上。

HDI層構造示例

假設你正在用很細的線條做一個HDI構造，你將要做，假設一個2+4+2類型的堆棧。所以2+4+2基本上意味著你將有一個埋地的子結構，我們將機械地鉆孔和固定。現在，如果我們要在埋地下的子結構的第三層上畫細線，那就成了問題。第三層外層的工藝不允許采用精細線技術。而在第二層，你有更多的余地來處理你的細線。

現在，當你進入這個特征集，用這些特征尺寸設計整個電路板和用這些特征集設計電路板的一小部分是不一樣的。如果你能在PCB設計的非密集區域用更大的焊盤尺寸和更大的鉆孔尺寸來增大間距，這將使制造商更容易，對你來說成本更低……尤其是當你要投入生產時。
責任編輯:tzh