什么是高密度互连(HDI)PCB?为什么选择HDIPCB?

HDI-pcb是印刷电路板,比标准pcb具有更高的每表面积布线密度。HDI PCB使用以下部分或全部功能来减小PCB的尺寸:


线和间距小于或等于100微米。


通孔小于或等于150微米。


小于或等于400微米的孔捕获焊盘。


每平方厘米20多个焊盘的密度。


增加的互连密度允许增强信号强度和提高可靠性。此外,由于设计效率和空间最大化,HDI-pcb使制造更小、更强大的电子设备成为可能。


为什么选择HDI PCB?


为什么有一个单独的PCB技术类别称为HDI?当线条小于65微米(2.559密耳)时,蚀刻迹线的能力就会减弱,不能真的使用传统的蚀刻工艺。例如,标准板上的典型蚀刻允许在LDI机器上使用非常厚的抗蚀剂和标准成像,并且基本上有足够的空间来容纳蚀刻这些空间所需的任何公差。在微电子环境中,一般没有这些余地。这些特征如此紧密,以至于传统的蚀刻工艺无法工作。


当PCB设计者需要更高密度的元件时,HDI技术是最佳选择。那么HDI和标准PCB有什么不同呢?主要有三点:


1.在PCB元件密度较高的区域,用微孔代替通孔


2.层叠替代方案,以适应微孔


3.安排通孔以改进布线


#1用微孔代替过孔,为什么要使用微孔HDI?


在需要更高精度的通孔过孔时,使用的是HDI通孔。激光钻孔的微孔可使用到约100µm的钻孔深度。由于微孔具有短筒体,因此它们不会因基板和铜的不同CTE(热膨胀系数)值而面临问题。这就是为什么微孔比通孔通孔更适合。


设计高效HDI的最佳实践是用微孔代替最常见的通孔(盲孔、埋孔或通孔)。如果最常用的层(例如:GND或PWR)上没有器件和迹线(GND和PWR平面需要坚固且完整),则将其移到堆栈顶部。这种叠层结构既可以消除所需的过孔,也可以用微孔代替通孔。由于微孔没有穿过电路板,这就为其他层提供了更多的空间。因此,这种做法可以提高内层的路由密度,减少信号层的数量。


#2 层堆叠替代方案,消除通孔过孔


在HDI结构中使用了不同的堆叠布置,以减少通孔的数量和内层的数量。接地和电源层是过孔最常用的层。设计人员可以通过将这些层放在堆栈的顶部(比如第2层和第3层)来减少堆栈的数量。顶层和底层通常用于构件放置。

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HDI叠加的三个例子


小于0.005英寸的薄介电层用于分离GND和PWR平面。这提供了一个低的电源阻抗,也可以使用从第1层到第3层的“跳过通孔”。


#3 安排通孔以改进布线


在HDI板的设计中,通孔的合理布置至关重要。这些安排旨在提供更好的信号完整性和改善内层的路由空间。以下是堆叠过孔的描述:


堆叠过孔

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细间距BGA为HDI带来了必要的复杂性,设计规则的选择不为交错盲孔提供间隙。当这种情况出现时,需要在埋置的通孔上叠加两个微孔或在其顶部放置一个微孔。

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