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2023/4/14 8:39:19
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詳細(xì)解讀HDI-PCB板常用疊層結(jié)構(gòu)
HDI 板，是指 High Density Interconnect，即高密度互連板,非機(jī)械鉆孔,微盲孔孔環(huán)在6mil以下,內(nèi)外層層間布線線寬/線距4mil以下,焊盤直徑不大于0.35mm的增層法多層板制作方式稱之為HDI板.。
HDI（高密度互連）PCB板的疊層結(jié)構(gòu)通常包括以下幾種：
2+N+2結(jié)構(gòu)：該結(jié)構(gòu)是指內(nèi)部層為2層，外層為N層，再加上兩層信號(hào)層和地層。這種結(jié)構(gòu)通常用于四層和六層板。
3+N+3結(jié)構(gòu)：該結(jié)構(gòu)是指內(nèi)部層為3層，外層為N層，再加上三層信號(hào)層和地層。這種結(jié)構(gòu)通常用于八層板。
4+N+4結(jié)構(gòu)：該結(jié)構(gòu)是指內(nèi)部層為4層，外層為N層，再加上四層信號(hào)層和地層。這種結(jié)構(gòu)通常用于十層板或以上。
5+N+5結(jié)構(gòu)：該結(jié)構(gòu)是指內(nèi)部層為5層，外層為N層，再加上五層信號(hào)層和地層。這種結(jié)構(gòu)通常用于十二層板或以上。
盲孔:Blind via的簡(jiǎn)稱,實(shí)現(xiàn)內(nèi)層與外層之間的連接導(dǎo)通。
埋孔:Burried via的簡(jiǎn)稱,實(shí)現(xiàn)內(nèi)層與內(nèi)層之間的連接導(dǎo)通。
埋盲孔大都是直徑為0.075-0.2mm的小孔,埋盲孔成孔方式有激光成孔,等離子蝕孔和光致成孔,通常采用激光成孔,而激光成孔又分為CO2和YAG紫外激光機(jī)(UV)。
1、簡(jiǎn)單的一次積層印制板 （一次積層6層板，疊層結(jié)構(gòu)為（1+4+1））
這類板件最簡(jiǎn)單，即內(nèi)多層板沒(méi)有埋孔,一次壓合就完成，雖然是一次積層板件，其制造非常類似常規(guī)的多層板一次層壓，只是后續(xù)與多層板不同的是需要激光鉆盲孔等多個(gè)流程。由于這種疊層結(jié)構(gòu)沒(méi)有埋孔，那么在制作中，可以第2層和第3層做一個(gè)芯板，第4層和第5層做為另一芯板，外層加上介質(zhì)層和銅箔，中間加上介質(zhì)層后一次就壓合而成，甚為簡(jiǎn)單，成本比常規(guī)的一次積層板低。
2、常規(guī)的一次積層的HDI印制板（一次積層HDI 6層板，疊成結(jié)構(gòu)為(1+4+1)）
這類板件的結(jié)構(gòu)是(1+N+1), (N≥2,N偶數(shù))，這種結(jié)構(gòu)是目前業(yè)界的一次積層板的主流設(shè)計(jì)，內(nèi)多層板有埋孔,需要二次壓合完成。這種類型的1次積層板，除了有盲孔外，還有埋孔，如果設(shè)計(jì)人員能將這種類型的HDI轉(zhuǎn)化為上面第1類型的簡(jiǎn)單1次積層板件，對(duì)供求雙方都是有益的。我們有多個(gè)客戶經(jīng)過(guò)我們的建議，優(yōu)選為將第2類型的常規(guī)一次積層板的疊層結(jié)構(gòu)更改為類似第1類型的簡(jiǎn)單一次積層板。
3、常規(guī)的二次積層的HDI印制板（二次積層HDI 8層板，疊成結(jié)構(gòu)為(1++1+4+1+1)）
這類板件的結(jié)構(gòu)是(1+1+N+1+1), (N≥2,N偶數(shù))，這種結(jié)構(gòu)是目前業(yè)界二次積層的主流設(shè)計(jì)，內(nèi)多層板有埋孔,需要三次壓合完成。主要是沒(méi)有疊孔設(shè)計(jì)，制作難度正常，如果能如前所述，將 （3-6）層的埋孔優(yōu)化改為（2-7）層的埋孔，就可以減少一次壓合，優(yōu)化了流程而達(dá)到降低成本的效果。這種類型就是像下面的例子。
4、另1種常規(guī)的二次積層的HDI印制板 （二次積層HDI 8層板，疊成結(jié)構(gòu)為(1+1+4+1+1)）
這類板件的結(jié)構(gòu)(1+1+N+1+1), (N≥2,N偶數(shù))，雖然是二次積層板的結(jié)構(gòu)，但由于埋孔的位置不是在（3-6）層間，而是在（2-7）層間，這樣的設(shè)計(jì)也能使壓合減少一次，使二次積層 的HDI板件，需要3次壓合流程，優(yōu)化為2次壓合的流程。而這類板件，有另一難制作之處，有（1-3）層盲孔，拆分為（1-2）層和(2-3)層盲孔來(lái)制 作，就需要將（2-3）層的內(nèi)盲孔用填孔制作，也就是二次積層的內(nèi)盲孔采用填孔工藝制作，通常這種有制作填孔工藝的HDI成本，要比沒(méi)有制作填孔工藝的成 本高，難度明顯也要大，所以常規(guī)二次積層板，在設(shè)計(jì)過(guò)程，建議盡量不要采用疊孔設(shè)計(jì)，盡量將（1-3）盲孔，轉(zhuǎn)化為錯(cuò)開的（1-2）盲孔和（2-3）埋 （盲）孔。有些老練的設(shè)計(jì)人員，就能采用這種避難就簡(jiǎn)的設(shè)計(jì)或優(yōu)化，降低他們的產(chǎn)品的制造成本。
5、另一種非常規(guī)的二次積層的HDI印制板（二次積層HDI 6層板，疊成結(jié)構(gòu)為(1+1+2+1+1)）
這類板件的結(jié)構(gòu)(1+1+N+1+1), (N≥2,N偶數(shù))，雖然是二次積層板的結(jié)構(gòu)，但是，也有跨層的盲孔，盲孔的深度能力明顯增加，（1-3）層的盲孔深度為常規(guī)（1-2）層的盲孔翻倍，這 種設(shè)計(jì)的客戶，有其獨(dú)特的要求，并不允許將（1-3）跨層盲孔做成疊孔式盲孔（1-2）（2-3）盲孔，這種跨層盲孔除了激光鉆孔難度大外，后續(xù)的沉銅 (PTH)和電鍍也是難關(guān)之一。一般沒(méi)有一定的技術(shù)水平的PCB廠家，難以制作此類板件，制作難度明顯要大大高于常規(guī)二次積層板，這種設(shè)計(jì)不建議采納，除 非有特殊要求。
6、盲孔疊孔設(shè)計(jì)的二次積層的HDI，埋孔(2-7)層上方疊盲孔。（ 二次積層HDI 8層板，疊成結(jié)構(gòu)為(1+1+4+1+1)）
這類板件的結(jié)構(gòu)是(1+1+N+1+1), (N≥2,N偶數(shù))，這種結(jié)構(gòu)是目前業(yè)界部分二次積層的板件有這樣的設(shè)計(jì)，內(nèi)多層板有埋孔,需要二次壓合完成。主要是有疊孔設(shè)計(jì)，代替上述第5點(diǎn)的跨層盲 孔設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)主要特點(diǎn)還有在（2-7）埋孔上方需要疊盲孔，制作難度增加，埋孔設(shè)計(jì)在（2-7）層，可以減少一次層壓，優(yōu)化了流程而達(dá)到降低成本的效 果。
7、跨層盲孔設(shè)計(jì)的二次積層的HDI（ 二次積層HDI 8層板，疊成結(jié)構(gòu)為(1+1+4+1+1)）
這類板件的結(jié)構(gòu)是(1+1+N+1+1), (N≥2,N偶數(shù))，這種結(jié)構(gòu)是目前業(yè)界制作上有一定難度的二次積層的板件，這樣的設(shè)計(jì)，內(nèi)多層板有埋孔在(3-6)層，需要三次壓合完成。主要是有跨層 盲孔設(shè)計(jì)，制作難度較高，沒(méi)有一定技術(shù)能力的HDI PCB廠家難以制作此類二次積層板件，如果這種跨層盲孔（1-3）層，優(yōu)化拆分為（1-2）和（2-3）盲孔的話，這種拆分盲孔的做法，不是前面所講的第 4點(diǎn)和第6點(diǎn)的疊孔拆分法，而是錯(cuò)開盲孔的拆分法，將大大降低了制作成本并優(yōu)化了生產(chǎn)流程。
8、其它疊層結(jié)構(gòu)的HDI板件的優(yōu)化
三次積層印制板或超過(guò)三次積層以上的PCB板，按照上述提供的設(shè)計(jì)理念，同樣可以進(jìn)行優(yōu)化，完整的三次積層的HDI板件，整個(gè)完整生產(chǎn)流程的，就需 要4次壓合，如果能考慮類似上面一次積層板件或二次積層板件的設(shè)計(jì)思路的話，完全可以減少一次壓合的生產(chǎn)流程，從而提高了板件成品率。在我們多個(gè)客戶中， 就不乏這種例子，開始設(shè)計(jì)的疊層結(jié)構(gòu)，都是需要4次壓合的，經(jīng)過(guò)疊層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化后，PCB的生產(chǎn)，只需要3次壓合就能滿足三次積層板件需要的功能。
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