在過去，高密度互連已經(jīng)與PCB技術(shù)相悖。今天，隨著大量的創(chuàng)新和投資，我們能夠突破PCB制造的極限。因此HDI本質(zhì)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(shù)，并提供一些建議，以幫助您理解設(shè)計(jì)規(guī)則以及它們?nèi)绾蜗嗷プ饔?，以便您獲得一個(gè)好的設(shè)計(jì)。

為了全面了解HDI體系結(jié)構(gòu)，我們有義務(wù)向您提供基礎(chǔ)信息。首先，我們將檢查可能的HDI堆棧結(jié)構(gòu)，然后討論如何與制造商聯(lián)系設(shè)計(jì)思想。

HDI設(shè)計(jì)師必須了解的IPC標(biāo)準(zhǔn)是什么？

在我們?cè)敿?xì)討論HDI設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)規(guī)則之前，我們希望您能夠習(xí)慣于管理HDI設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。

IPC/JPCA-2315：高密度互連結(jié)構(gòu)和微通孔設(shè)計(jì)指南

IPC-2226：材料特性、微孔形成、互連結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)規(guī)則選擇的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

IPC/4104有助于識(shí)別本標(biāo)準(zhǔn)中所需的材料。高密度互連（HDI）結(jié)構(gòu)用電介質(zhì)材料性能規(guī)范。

IPC-6016：包含高密度基板的一般規(guī)范。高密度互連（HDI）結(jié)構(gòu)的鑒定和性能規(guī)范。

基本HDI結(jié)構(gòu)介紹

在討論設(shè)計(jì)規(guī)則和其他方面之前，讓我們先看一下HDI-PCB技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)。存在的兩種基本的HDI結(jié)構(gòu)是“積層”/“順序?qū)訅骸焙汀叭我鈱印苯Y(jié)構(gòu)。

組合結(jié)構(gòu)是最常用的HDI結(jié)構(gòu)類型。該結(jié)構(gòu)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(fù)鉆孔、電鍍和填充過程。

根據(jù)IPC 2226標(biāo)準(zhǔn)，HDI PCB結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。I型結(jié)構(gòu)只允許在核心的單側(cè)或兩側(cè)有一個(gè)單獨(dú)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(cè)的微孔層數(shù)，（C）代表纖芯。

類型II 1（C）0或1（C）1：類型2允許在應(yīng)用HDI層之前將通孔過孔設(shè)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(gè)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(xiàn)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?qū)訅篐DI的基本結(jié)構(gòu)。

在1+N+1堆疊類型中，“1”代表磁芯任一側(cè)的一個(gè)順序疊片。一個(gè)連續(xù)層壓增加了兩個(gè)銅層，總共N+2層。頂層有一個(gè)額外的層壓，允許孔堆疊。這種結(jié)構(gòu)適用于輸入/輸出計(jì)數(shù)較低的BGA，其安裝穩(wěn)定性良好。

現(xiàn)在，檢查上面顯示的2+N+2堆棧。這種結(jié)構(gòu)包含2層高密度互連，適用于間距較小、I/O計(jì)數(shù)較高的BGA。這些設(shè)計(jì)使用銅填充交錯(cuò)或堆疊的微通孔，通常用于高電平信號(hào)傳輸應(yīng)用。

“任意層”結(jié)構(gòu)是HDI設(shè)計(jì)中使用的另一種方法。任何層PCB都是HDI PCB設(shè)計(jì)的下一個(gè)層次的進(jìn)步，遵循VI類HDI標(biāo)準(zhǔn)。任何層技術(shù)都可以用于高層互連應(yīng)用，因?yàn)樗械奈⒖讓佣伎梢宰杂苫ミB。

在這種方法中，微孔層被用作預(yù)浸料中的重分布層，或者我們可以說它們是漂浮在預(yù)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(gòu)建的。然后，其他層在相同的過程之后堆疊在現(xiàn)有層之上。

HDI層構(gòu)造示例

假設(shè)你正在用很細(xì)的線條做一個(gè)HDI構(gòu)造，你將要做，假設(shè)一個(gè)2+4+2類型的堆棧。所以2+4+2基本上意味著你將有一個(gè)埋地的子結(jié)構(gòu)，我們將機(jī)械地鉆孔和固定?，F(xiàn)在，如果我們要在埋地下的子結(jié)構(gòu)的第三層上畫細(xì)線，那就成了問題。第三層外層的工藝不允許采用精細(xì)線技術(shù)。而在第二層，你有更多的余地來處理你的細(xì)線。

現(xiàn)在，當(dāng)你進(jìn)入這個(gè)特征集，用這些特征尺寸設(shè)計(jì)整個(gè)電路板和用這些特征集設(shè)計(jì)電路板的一小部分是不一樣的。如果你能在PCB設(shè)計(jì)的非密集區(qū)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(duì)你來說成本更低……尤其是當(dāng)你要投入生產(chǎn)時(shí)。
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