HDI板，是英文High Density Interconnection的縮寫，是指高密度互連板(盲埋孔板），是PCB行業(yè)在20世紀(jì)末發(fā)展起來的一門較新的技術(shù)。傳統(tǒng)的PCB板的鉆孔由于受到鉆刀影響，當(dāng)鉆孔孔徑達(dá)到0.15 mm時(shí)，成本已經(jīng)非常高，且很難再次改進(jìn)[1]，于是不再依賴于傳統(tǒng)的機(jī)械鉆孔，利用激光鉆孔技術(shù)的HDI板的鉆孔技術(shù)一出現(xiàn)就得到了極大的推廣。HDI板也被稱為鐳射板，其鉆孔孔徑一般為3～6 mil(0.076～0.152 mm)， 線 路 寬 度 一 般 為 3～4 mil(0.076～0.10 mm)，焊盤的尺寸可以大幅度的減小，所以單位面積內(nèi)可以得到更多的線路分布，高密度互連由此而來。HDI技術(shù)的出現(xiàn)，適應(yīng)并推進(jìn)了PCB行業(yè)的發(fā)展，目前HDI板已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。

HDI板較常規(guī)的PCB板設(shè)計(jì)而言，最大的不同就是通過埋孔和盲孔代替部分通孔的互聯(lián)，同時(shí)采用更細(xì)的線寬和更小的間距，使PCB的布局和布線空間利用得更加充分，對(duì)于很多從事常規(guī)板設(shè)計(jì)（這里指使用通孔）的人員，初次轉(zhuǎn)到HDI板的設(shè)計(jì)，須更加合理的規(guī)劃器件空間布局，更加游刃有余的切換盲孔、埋孔、通孔的應(yīng)用，更加精細(xì)分配信號(hào)線的空間分布，最關(guān)鍵和基礎(chǔ)的是要了解HDI線路板實(shí)際生產(chǎn)制造過程中的相關(guān)工藝參數(shù)。

1 制造工藝

1.1 孔 徑

無論是通孔和埋盲孔的設(shè)計(jì)都必須考慮到孔徑比。傳統(tǒng)的PCB板孔徑的加工，一般機(jī)械鉆孔，通孔孔徑大于0.15 mm，保證板厚孔徑比大于8:1（特殊情況可以做到12:1甚至更大，但是為了保證良好的PCB成品率，一般采用8:1）。而激光鉆孔由于能量與效率的限制，鐳射孔的孔徑大小不能太大，孔徑一般是3～6 mil，推薦使用4 mil，電鍍填孔的孔深孔徑比最大1:1。

這是因?yàn)榘遄釉胶瘢讖皆叫?，電鍍時(shí)候化學(xué)藥水就越難進(jìn)入鉆孔的深處，雖然電路電鍍?cè)O(shè)備利用振動(dòng)、加壓等方法使藥水得以進(jìn)入鉆孔中心，可是濃度差也會(huì)造成中心鍍層偏薄，這時(shí)候會(huì)出現(xiàn)鉆孔層微開路的現(xiàn)象，當(dāng)電壓加大或者板子在各種惡劣情況下受到?jīng)_擊時(shí)，缺陷就更加明顯了，造成板子線路斷路，無法正常工作。這也是PCB設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)要充分了解到PCB生產(chǎn)廠家的工藝能力，否則設(shè)會(huì)增加PCB生產(chǎn)的困難，加大報(bào)廢率，甚至無法生產(chǎn)。

1.2 層 疊

HDI板疊層的分類一般按階數(shù)來分，而階數(shù)是以盲孔的層數(shù)來確定的。如1-2為一階，1-2、2-3為二階；1-2 、2-3 、3-4為三階，以此類推，典型的層疊分以下幾種：

1.2.1 1階（有埋孔）

如圖1所示：1+4+1（1階 有埋孔），共有1-2盲孔、6-5盲孔、2-5 埋孔、1-8通孔；

圖1 1階
Fig.1 1-HDI

2）同一個(gè)模塊盡可能在同一面布局，盡量減少打孔換層的區(qū)域。所以在布局的時(shí)候要仔細(xì)分析，那些電路是關(guān)鍵電路（如重要信號(hào)、時(shí)鐘信號(hào)、微弱信號(hào)、干擾大的信號(hào)、低壓電源），根據(jù)信號(hào)的重要性分類，由主及次，逐級(jí)排列在核心器件周圍；

由圖1可知θ=π+φ，故在系統(tǒng)平衡點(diǎn)附近有以下關(guān)系存在：sinφ=-sinθ，cosφ=-cosθ，sinφ≈φ，ml2，則式（1）可化為

如圖2所示：2+4+2（2階交錯(cuò)盲孔，含埋孔芯板），共有1-2盲孔、2-3盲孔、8-7盲孔、7-6盲孔、3-6 埋孔、1-8通孔。其中1-2和2-3盲孔錯(cuò)位；8-7和7-6盲孔錯(cuò)位；

1.探索實(shí)施領(lǐng)導(dǎo)干部業(yè)績成果公示制度。工作業(yè)績能很好地反映出領(lǐng)導(dǎo)干部的工作能力強(qiáng)弱、執(zhí)政水平高低，通過對(duì)各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)干部工作業(yè)績的公示，與相同、相近崗位工作業(yè)績的比較，給領(lǐng)導(dǎo)干部增加競爭壓力，促進(jìn)領(lǐng)導(dǎo)干部不斷加強(qiáng)自身建設(shè)，提高領(lǐng)導(dǎo)水平和執(zhí)政能力。

圖2 2階交錯(cuò)盲孔
Fig.2 Non stacked 2-HDI

1.2.3 2階 階梯盲孔，無樹脂填充

加強(qiáng)工程質(zhì)量監(jiān)督人員專業(yè)技能及職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)工作。首先，完善人員業(yè)務(wù)及交款知識(shí)體系，提升其思想政治水平；其次，結(jié)合工程實(shí)際需求制定出科學(xué)且系統(tǒng)的職能分工方案，制定并完善施工審核流程；此后，要求工程質(zhì)量監(jiān)督人員做好施工紀(jì)律的管理及施工材料的收集工作；最后，針對(duì)工程質(zhì)量監(jiān)督專業(yè)知識(shí)及技能在人員群體中做好教育培訓(xùn)工作，采用業(yè)績考核及獎(jiǎng)懲機(jī)制相結(jié)合的手段，力爭營造出積極嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋O(jiān)理工作氛圍。

如圖3所示：2+4+2（2階 階梯盲孔，無樹脂填充），共有1-2盲孔、2-3盲孔、8-7盲孔、7-6盲孔、3-6 埋孔、1-8通孔。其中1-2和2-3盲孔位置重疊；8-7和7-6位置重疊；

圖3 2階 階梯盲孔，無樹脂填充
Fig.3 Stacked but non copper filled 2-HDI

1.2.4 2階 階梯盲孔（也叫堆疊盲孔），樹脂填充

圖4 2階階梯盲孔，樹脂填充
Fig.4 Stacked & copper filled 2-HDI

此外，科學(xué)家還通過海拉細(xì)胞研究艾滋病、皰疹、寨卡、麻疹、腮腺炎等病毒，據(jù)醫(yī)學(xué)及生物學(xué)數(shù)據(jù)庫PubMed顯示，截至2009年，與海拉細(xì)胞有關(guān)的論文數(shù)超過了60000份。如果沒有海拉細(xì)胞，醫(yī)學(xué)發(fā)展水平會(huì)因此遲緩不少。

因?yàn)榘遄訉訅哼^程中會(huì)受到壓力和溫度的影響，在層壓完成后板子內(nèi)還會(huì)有應(yīng)力存在，如果層壓的板子不對(duì)稱，即板兩面的應(yīng)力分布不均勻，造成板子向一面撬曲，極大的減少了板子的成品率。因此設(shè)計(jì)者必須要選擇對(duì)稱層疊設(shè)計(jì)，并要考慮到埋盲孔位置的分布性。

如圖4所示：2+4+2（2階階梯盲孔，樹脂填充），共有1-2盲孔、2-3盲孔、8-7盲孔、7-6盲孔、3-6 埋孔、1-8通孔。其中1-2和2-3盲孔位置重疊，8-7和7-6盲孔位置重疊，而且2-3、7-6盲孔樹脂塞孔；

1.3 工藝流程

以下分別以1 次壓合的4層HDI板和2次壓合的6層HDI板為利進(jìn)行說明。

1.3.1 1 次壓合的4層HDI板

1 次壓合的4層HDI板的加工流程為：L2-3層開料——烘板——機(jī)械鉆埋孔——沉銅——電鍍——內(nèi)層圖形——內(nèi)層蝕刻——內(nèi)層AOI——棕化——層壓——鉆孔——激光鉆孔——正常流程

圖5 一次壓合4層HDI
Fig.5 1 pressing of 4 layer HDI

4）由于板內(nèi)布線空間有限，要優(yōu)先保證重要信號(hào)和有阻抗要求的信號(hào)的的配線空間；其他信號(hào)線寬、線間距可根據(jù)實(shí)際空間適當(dāng)調(diào)?。?/p>

同理類似，如果是1次壓合的6層板，就是先首先2-5層機(jī)械鉆埋孔，接下來層銅、電鍍、內(nèi)層圖形等流程后再是鉆1-6的機(jī)械通孔；然后1-2和6-5的盲孔；正是由于機(jī)械鉆孔只能形成上下貫通的穿孔形式，決定了埋盲孔的非交叉性。

如果設(shè)計(jì)人員根據(jù)PCB設(shè)計(jì)的需要或性能考慮，L1到L3或L4到L2的孔不經(jīng)過2-3的轉(zhuǎn)換，直接打1-3孔或4-2孔，這樣的設(shè)計(jì)將給生產(chǎn)帶來極大的困難，其生產(chǎn)成本和報(bào)廢率將大幅度的提高，因此在選擇過孔方式時(shí)，必須考慮現(xiàn)有加工工藝和生產(chǎn)技術(shù)的要求。

1.3.2 2次壓合的6層HDI板

對(duì)政府預(yù)算進(jìn)行審查和監(jiān)督是憲法和法律賦予人大及其常委會(huì)的一項(xiàng)重要職權(quán)。近年來，東營市人大常委會(huì)深入貫徹落實(shí)黨中央關(guān)于加強(qiáng)人大預(yù)決算審查監(jiān)督的決策部署和省人大常委會(huì)的工作要求，以部門預(yù)算審查監(jiān)督為突破口，積極探索實(shí)踐，在推動(dòng)規(guī)范財(cái)政管理、提高資金使用效益方面取得了積極成效。

圖6 2次壓合6層HDI
Fig.6 2 pressing of 6 layer HDI

其他工藝與傳統(tǒng)的PCB加工流程類似，不同之處是鉆孔的時(shí)候首先3-4層機(jī)械鉆埋孔，接下來層銅、電鍍、內(nèi)層圖形……一次壓合等流程后再是鉆2-5的埋孔；然后2-3和5-4的盲孔；再次沉銅、電鍍、內(nèi)層圖形……二次壓合等流程后，再鉆1-6的通孔，然后是1-2，6-5的盲孔。

由于HDI板的盲孔是激光鉆孔[2] ，激光鉆孔時(shí)的高溫將孔壁灼燒，產(chǎn)生的焦渣附在孔壁上，同時(shí)由于激光的高溫灼燒，將導(dǎo)致第2層銅被氧化，所以在激光鉆孔完畢后，需要在電鍍前進(jìn)行前處理，由于盲孔的孔徑比較小，又不是通孔，所以孔內(nèi)的焦渣很難清除，對(duì)于2階的HDI，還需要專門的盲孔電鍍和填充，因此成本會(huì)大大提高。

另外1次壓合鉆2-5的埋孔，2-3和5-4的盲孔、沉銅、電鍍后會(huì)二次成形、蝕刻等之后再L1-6二次壓合，這過程工序要經(jīng)過多次對(duì)位，因此對(duì)位誤差也會(huì)累積增大[3]，增加產(chǎn)品的報(bào)廢率，因此如果不是非常高端的產(chǎn)品，建議不要采用2階的 HDI。

2 布 局

3）重要的信號(hào)（如時(shí)鐘/射頻）的布線區(qū)域（最好保證線寬的3W區(qū)域）不添加沒有物理連接沖突的盲孔，避免相互之間的干擾，但是地網(wǎng)絡(luò)類的盲孔可以加。這是因?yàn)镠DI的絕緣層厚度比較薄，所以壓板較為困難。內(nèi)層有埋盲孔的地方，線路更容易因凹陷而造成開路，所以設(shè)計(jì)的時(shí)候，線路要盡量避開埋盲孔的位置，至少不要從埋盲孔中間位置通過；實(shí)在避不開，關(guān)鍵信號(hào)和重要信號(hào)必須避開，如時(shí)鐘信號(hào)、射頻信號(hào)、高速信號(hào)，這不僅是為了保證良好的工藝能力，也是為了避免雖然沒有物理相連的孔和線通過板材或其他介質(zhì)之間形成的相互干擾；

定義1.3[33] 設(shè)f:H→(-∞,+∞]是正則的。若模Ø:R+→[0,+∞)是單調(diào)增加的，且僅僅在0點(diǎn)下降為0。當(dāng)滿足下列條件時(shí)：

以下是布局時(shí)要注意的其他相關(guān)事項(xiàng)：

1）射頻/模擬/模數(shù)轉(zhuǎn)換/數(shù)字部分布局的時(shí)候在空間上要嚴(yán)格分開，無論在同一面或不同面都盡量錯(cuò)開位置，拉開間距；

1.2.2 2階交錯(cuò)盲孔（也稱非階梯盲孔）（有埋孔）

3）大功率信號(hào)遠(yuǎn)離其他信號(hào)。

3 布 線

布線必須要考慮到生產(chǎn)時(shí)的最小線寬、安全間距（包括線與線、線與焊盤、焊盤與焊盤、線與銅面等）的控制及布線的均勻性，因?yàn)殚g距過小，在內(nèi)層干膜工藝（即將內(nèi)層線路轉(zhuǎn)移到PCB板的過程）時(shí)造成夾膜，而膜無法褪盡會(huì)造成線路短路。線寬太小，膜的附著力不足，造成線路開路。同一面的線路不均勻，即銅面分布不均勻，會(huì)造成不同點(diǎn)樹脂流動(dòng)速度不一致，最終的結(jié)果就是銅面少的地方，銅厚度會(huì)稍薄一點(diǎn)，銅面多的地方，銅厚度會(huì)稍厚一點(diǎn)，因此在設(shè)計(jì)的時(shí)候要注意布線和鋪銅的均勻性。