HDI PCB – 如何实现完美 HDI 的终极指南

在设计 PCB 时，您可能会担心额外的成本和层数的增加。然而，借助 HDI PCB 技术，制造商可以快速降低成本，而无需在产品质量上偷工减料。该技术不仅可以帮助您创新新产品，还可以帮助您开发面向未来的产品。

那么，究竟什么是 HDI PCB，为什么需要考虑设计一个？提前阅读并找出答案！

1、什么是HDI PCB？

在当今快节奏的行业中，电路板制造。传统的 PCB 布线方法无法实现这一点。借助 HDI PCB，公司和设计人员可以在缩小面积的同时将电路加倍。首字母缩略词“刚性 PCB 的制造”。这里，条件适用于多层、单面、金属芯，HDI‘代表高密度互连器。这些 HDI 印刷电路板或 HDI PCB 是常规电路板，在整个表面区域具有更高密度的电线。

这导致设备的尺寸和重量大大减小。不仅如此，它还增强了设备的电气性能。此外，由于路径的缩短，它可以更快、更有效地传输数据。

图一：HDI PCB

您可以通过微孔、更细腻的线条、更薄的材料以及更高的焊盘密度轻松区分它们。这些微通孔可以是盲孔或埋入式，直径可达约 0.006。因此，可以说是HDI PCB催生了产品的小型化。

微通孔在设计这些组件中起着至关重要的作用。接下来了解它们的重要性。

2、微孔和HDI PCB

在我们开始设计 HDI PCB 之前，您必须了解微通孔在 HDI PCB 中的作用。微孔是通过激光钻出的细孔，将多层电路板中的两个不同层电连接起来。

与过孔不同，它们的尺寸要小得多，因此直接关系到 HDI PCB 的小型化和节省空间的品质。

HDI 设计包括许多不同的结构，我们将在下一章中介绍。

图2：HDI PCB

3、HDI结构

通常，HDI PCB 可以通过多种方式进行设计。它们是：

♦ 红色：
红色阻焊层颜色往往是大胆和专业的。平面、空间和轨迹之间的对比非常好。

与绿色印刷电路板相反，对比度较低。任何放大倍数都用于检查电路板痕迹以防出现缺陷。需要注意的是，众所周知，丝网印刷可以很好地抵御红色背景，因为它可以清除助焊剂残留物。虽然红色看起来很吸引人、醒目和大胆，但绿色仍然被认为是最好的。

图3：HDI PCB

1+N+1：

这表明PCB中只有一个高密度互连层。

i+N+i:

它表明PCB中有两个或两个以上的HDI层。此外，微孔在不同的层上或者堆叠或交错在一起。

任何层：

在这种结构中，所有的层都是HDI层，这使得所有层的互连成为可能。事实证明，它对智能手机上的 GPU 芯片或计算机上的 CPU 芯片等复杂设备是有益的。

既然您已经了解了基础知识，您就可以开始动手使用 HDI PCB。在下一章了解我们设计 HDI PCB 的重要技巧。

4、HDI设计规则与技巧

通常，PCB设计是一项复杂的任务。再加上微孔和 HDI 电路，你就会把自己弄得一团糟。在涉及航空航天系统和医疗设备的情况下，并发症会进一步加剧。

作为一名工程师，您可能愿意接受挑战，但谁说您必须在没有任何帮助的情况下完成？以下是针对设计师和公司的重要提示：

图4：HDI PCB

提示 1 - 采用 DFM 策略

我们的第一个提示非常简单和通用。将 DFM 或设计制造策略与 HDI PCB 结合起来至关重要。如果您最终设计的东西远远超出了您的合同制造商 (CM) 的能力，那么该设计可能毫无用处。

您必须设计电路板以提供 HDI PCB 的所有优点，同时易于制造。

提示 2 – 选择通孔类型

选择通孔类型是决定您在制造过程中可能需要的机器和设备的关键决定。它会严重影响过程中涉及的成本以及时间。

微孔本身通过减少层数和材料的数量来减少制造时间和成本。但是，您必须在不同类型之间进行选择。其中包括近焊盘或焊盘内通孔。

因此，您必须在不影响 HDI PCB 电气性能的情况下选择一种成本最低的制造方法。

提示 3 - 检查组件的可用性和大小

要考虑的另一点是您希望用于 HDI PCB 的组件数量。请记住，HDI PCB 的首要目标是降低成本和表面积。您需要确保它们体积小、价格便宜且数量尽可能少。

此外，您放置组件的方式可以决定孔的大小、走线宽度和备份。但是，wne 应该考虑这些组件的可用性和功能。否则，您最终可能会重新设计整个电路板。

提示 4 – 不要过度拥挤组件

虽然紧凑的设计可能会迫使您将组件放在一起，但您应该避免这样做。尤其是大功率元件会产生电磁干扰（EMI），从而影响信号质量。

此外，附近焊盘的电容和电感会影响信号质量和延迟传输。因此，wne 建议您在组件之间提供足够的空间。

此外，确保放置所有组件以在整个表面上对称分布过孔。它可以减少应力，从而防止任何翘曲。

一般来说，组件之间的间距应该是：

图5：HDI PCB

还要考虑安装和维护，因此组件易于焊接和以后返工。如果它们彼此太靠近，机器可能无法组装它们。

提示 5 – 选择叠层设计

PCB 叠层的类型也可以决定制造过程中的任何复杂性。层压板的数量和钻孔周期在很大程度上受材料种类和堆叠设计中的层数的影响。确保您选择的任何东西都有效且经济实惠。

确定最有效设计的最佳方法是制作 HDI PCB 原型。在下一章中了解它们如何为您提供帮助。

5、HDI PCB原型

HDI 原型是 HDI PCB 的基本版本，可用于测试各种设计。您可以要求您的 CM 为您制造这些原型。这些原型由高密度布线组成，有助于减小尺寸和层数。

这些原型应使用交错、堆叠、掩埋和盲孔，以便您确定哪种组合效果最好。此外，原型可以帮助您选择过孔的尺寸和最有效的纵横比。

但为什么要使用 HDI PCB？继续我们的下一章，了解 HDI PCB 的最大优势。

图 6：HDI PCB

6、HDI PCB的优势

HDI PCB 提供了许多好处。这些包括更小的表面积、更高的传输速度以及更高的频率。它们的小尺寸使其能够用于高科技设备，例如计算机、电话和控制台等。

它们允许产品的创新和小型化。总而言之，它们带来以下好处：

减少热应力
由于 HDI PCB 中的组件更靠近，因此热量不会传播太多。构件之间较短的距离确保热量在传递到其他组件之前迅速排出。

它确保了较小的热应力并增加了 PCB 的耐用性。

更好的导电性

由于大量的微通孔，HDI PCB 有助于确保更好的导电性。它们充满了导电材料，使传输更容易。此外，这些过孔，无论是盲孔还是焊盘中的过孔，都允许将组件放置得非常靠近。

反过来，这会减小两个组件之间的传输范围，从而显着增强信号。

允许小型化

由于 HDI PCB 有助于显着减少电路板上的空间，它们可以帮助您设计更小的电路板。不仅如此，它还能让您减少层数，因为您可以在电路板的两侧创建电路。因此，很容易将四层PCB替换为两层PCB。

此外，通孔非常精致和微小。它们几乎看不见。它有助于节省大量空间。因此，这可以确保您可以制作出适合更小的设备的更小的电路板。

图 7：HDI PCB

用电量的减少

从一个组件到下一个组件的传输会损失大量能量。幸运的是，HDI PCB 允许您以更短的距离整合更多元素。从而减少能源损失，在实际运行中使用更多能源。

此外，它还可以延长电池寿命，这在手持设备和其他小型设备中是非常理想的。

性价比高

HDI PCB 技术的一个显着优势是，如果设计得当，这些电路相对具有成本效益。这是因为层数更少，尺寸更小。

产量更快

由于主要重点是优化设计以降低成本并确保更高的吞吐量，因此产品可以更舒适地放置所有组件，确保流程花费更少的时间，更快地进入市场。我们向您保证，这足以了解 HDI PCB 的优势。

大多数情况下，您会发现 HDI PCB 用于多层，称为叠层。我们的下一章将详细介绍这些堆叠设计。

7、HDI PCB叠层

正如我们已经提到的，HDI 由通过微通孔互连的多层组成。它们一起工作以形成连接并增强信号。如何在 PCB 中排列这些 HDI 层定义了 HDI PCB 堆叠的类型。您可以在我们的 HDI PCB 设计部分了解以上更具体的类型。

图 8：HDI 电路板

一般来说，HDI PCB叠层有多种类型，其中一些是：

0-N-0 – 激光微孔

在这种情况下，制造商首先对核心进行层压，然后对其进行机械钻孔。然后，机械钻被电镀并用激光击打以形成通孔。最后，它们包括最终的通孔。

1-N-1 – 激光微孔&埋孔

“1”代表发生在核心两侧的顺序层压。这意味着身体两侧有两个 HDI 层。工艺与上述类似，只是机械钻电镀后形成内层。

该核心层然后由两个附加层层压，以便机械钻用作埋孔。接下来，激光钻孔形成更多的过孔。

2-N-2 带微孔

这里的“2”代表核心两侧的两层层压。因此可以说有四层铜，所以这种类型一共有六层。

这些不同的堆叠在不同的行业中提供了不同的优势。在我们的下一章中了解 HDI PCB 的功能。

8、HDI PCB能力

HDI PCB 能够支持创新和小型产品。这是因为它可以轻松地将更多技术整合到更少的层中。手机和智能手机开启了产品更轻薄的趋势，这得益于这一突破性的 PCB 技术。

因此，您可以获得重量更轻、功能更多、尺寸极小的产品。它不仅使产品使用起来更舒适，而且更易于制造。它们使用更容易制造的更薄更轻的材料。

总而言之，您会得到一个四层 HDI PCB，它具有相同的布线阻焊层，以防止电气和热元件泄漏。请务必与您的 PCB 供应商讨论八层标准 PCB 的功能。由于组件更接近，它甚至可能执行更多功能，从而为添加提供更多空间。

您可能会问，通过微型或 HDI 制造是否更昂贵。嗯，是的，它需要复杂的设计以及激光钻孔、激光成像、塞孔等来制造合适的 HDI PCB。然而，次要的组件、更便宜的材料和工艺有效地降低了这些产品的价格。因此，您可以以更低的价格获得令人惊叹的创新产品。

随着每天发现更好的技术，HDI PCB 以多种方式使用。它们是：

图 9：HDI PCB

医疗设备

诊断和监控设备的技术特性和功能随着 HDI PCB 的发展而提高。它确保了更好的可靠性，这在医学领域至关重要。

军事

HDI PCB 可用于军事通信设备以及其他设备。

电脑和智能手机

GPU 和 CPU 芯片使用 HDI PCB 来增强其性能并确保更小尺寸和更轻的重量。

航空航天业

航空航天业从这些更小更轻的芯片中受益匪浅。

HDI PCB 为制造商提供了实现利润最大化的绝佳机会。但是，对于 HDI PCB 组件，您需要考虑各种因素，我们将在下一章中讨论这些因素。

9、HDI PCB 组件——廉价 PCB 的出现

HDI PCB 的组装涉及使用特殊设备的各种独特工艺。这些可以包括顺序层压循环以及高激光钻孔。因此，如果您的制造公司或 CM 不包含这些设备，则可能会增加额外的投资。

HDI PCB 的总成本会随着叠层高度的变化而变化。此外，设计人员还需要考虑元件材料的价值，包括过孔内的填充。

每个核心层的材料和层数也会影响成本。其中，玻璃纤维是最实用和最便宜的。这些层可以确定电路板将具有的铜层压层数。层数越多，成本就越高。

组装产品时需要考虑的另一个因素是最小走线空间。主要收获是，虽然制造和制造 HDI PCB 可能很昂贵，但可以在设计过程中将成本降至最低。

因此，设计师和电子工程师需要确保他们的设计符合 CM 的能力。根据设计和使用的材料，HDI PCB 最终可能比标准 PCB 更便宜。

图 10：HDI PCB

10、结论

总而言之，HDI PCB 可带来更好的产量并确保理想的性能。但是，找到可以为您提供可靠服务的制造商可能很困难。这就是我们 WellPCB 的用武之地。我们的制造能力是全面的，因此我们可以根据您的设计轻松制造原型。

我们的可靠性测试决定了所有产品的质量，以确保满意的服务。因此，请访问我们的网站并立即获取报价！