生产笔记-HDI板与普通PCB板的区别

HDI是什么? HDI(High Density Interconnect) 全称高密度互连板，是一种线分布密度高的高密度电路板，在现代电子设备中扮演着至关重要的角色。

它具有轻薄、线路密度高、有利于先进构装技术的使用、电气特性与信号更佳、改善射频干扰/电磁波干扰/静电释放、传输路径短等优点。

因此在手机、平板电脑、笔记本电脑、医疗设备和通信设备等领域得到了广泛应用。

HDI技术的出现推动了PCB行业的发展，使得更密集的BGA（Ball Grid Array，球栅阵列）、QFP（Quad Flat Package，四边扁平封装）等元器件可以在HDI板上更紧密地排列。

同时也与芯片技术的提高相互推动。随着设计工程师们广泛采用0.5PITCH的BGA芯片，BGA的焊角也从中心挖空或中心接地的形式逐渐变为中心有信号输入输出需要走线的形式。

其利用了激光钻孔技术，打破了传统机械钻孔的限制，这是HDI技术的一大突破。传统PCB的机械钻孔受到钻刀影响，当孔径达到0.15mm时，成本显著上升，且难以进一步改进。

而HDI板的钻孔孔径一般在3-5mil（0.076-0.127mm）之间，线路宽度一般为3-4mil（0.076-0.10mm），通过这种方式，焊盘的尺寸可以大幅度减小，从而在单位面积内实现更多线路的分布，实现了高密度互连。

简化HDI板的定义如下：

孔径需小于等于6mil(1 mil为1/1000英寸)

孔环的环径需小于等于10 mil

接点密度需大于130点/平方英寸

布线密度大于117英寸/平方英寸

线宽/间距要3 mil/3 mil以下

主要特点是高密度性，其特征就是内部存在很多微盲孔/埋盲孔，因此其布线密度相比于传统通孔板更高。

这是因为微盲孔/埋盲孔能够节约布线空间。在普通多层板中，通过通孔连接不同层，但这些通孔会占用大量可用于布线的空间。

相反，利用微盲孔/埋盲孔来实现不同层之间的连接功能，可以释放出更多的空间用于布线，从而提高了布线密度。

因此，随着微盲孔/埋盲孔的增多，密度也随之提高，换言之，HDI的阶数越高，其密度也就越高。

一般HDI板基本上采用一次增层，高阶HDI板则为二次或二次以上的增层技术，并同时使用电镀填孔、叠孔、激光直接打孔等先进PCB技术，同时也有最高阶的任意层高密度连接板(Any-layer HDI)技术。

基于 HDI 实际制造的难易程度和市场规模、发展趋势，把 HDI 分为以下三大类:

1. 入门类：一阶 (1+C+1)、二阶 (2+C+2)、三阶 (3+C+3)
2. 一般类：四阶及以上、Any Layer (n+C+n，目前多为 10～12 层)
3. 高阶类：SLP(称类载板)、软硬结合板 (当中硬板部份使用 HDI工艺)

HDI 一阶

激光钻孔 / 电镀填孔：L1 - L2

02

HDI 二阶

机械钻孔 / 树脂塞孔：L3-L8

激光钻孔 / 电镀填孔：L1-L2 / L9-L10 / L2-L3 / L8-L9

截面图

HDI 三阶

Any-layer

任意层高密度连接板(Any-layer HDI)为高级HDI制程与一般HDI的区别在于，一般HDI是由钻孔过程中的机械钻直接贯穿PCB层与层之间的板层，而Any-layer HDI以激光钻孔打通层与层之间的连通，中间的基材可省略使用铜箔基板，可以让产品的厚度变得更轻薄，从HDI一阶改用Any-layer HDI，可减少近四成左右的体积。

但需要注意的是，一旦HDI升级到任意层HDI，就无法再通过增加微盲孔/埋盲孔来进一步提高布线密度。

因此，在工业制造中，除了在HDI工艺基础上增加微盲孔/埋盲孔外，还可以通过引入半加成法（mSAP）和载板工艺来制造更高密度的板材，即类载板（Substrate-like PCB，简称SLP）。

这表明HDI在实现高密度布线方面具有重要意义。