探秘 HDI—— 高密度互連技術的精妙之處

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人氣：2055發布日期：2024-11-16 10:18【大中小】

HDI（High Density Interconnector，高密度互連）是一種生產印刷電路板的先進技術。它使用微盲埋孔技術，使得線路分布密度非常高，主要應用于智能手機、筆記本電腦等電子設備。

名稱來源方面，HDI是High Density Interconnector的英文簡寫。印刷電路板是以絕緣材料輔以導體配線所形成的結構性元件，在制成最終產品時，會安裝各種電子零件。由于電子產品趨于多功能復雜化，集成電路元件的接點距離縮小，信號傳送速度提高，這就需要應用高密度線路配置及微孔技術。凡直徑小于150um以下的孔在業界被稱為微孔，利用這種微孔技術所作出的電路可以提高組裝、空間利用等效益，同時對于電子產品的小型化也有必要性。對于這類結構的電路板產品，業界曾有多個不同名稱，如歐美業者稱其為SBU（序列式增層法），日本業者稱其為MVP（微孔制程），還有人稱為BUM（增層式多層板）等。后來美國的IPC電路板協會提出將這類產品技術稱為HDI（高密度互連）技術的通用名稱。

HDI的發展歷程起源于美國。1994年4月，美國印制板業界組成合作性社團ITRI，集多方力量研究電路板制造技術。1994年9月，ITRI開展高密度電路板的制作研究，該項目特稱為October Project。經過約三年的研究，1997年7月15日，ITRI公開研究成果，出版評估了微孔的October project phase1 round2 報告，由此正式展開 “高密度互連 HDI”的新時代。自此，HDI高速發展，2001年，HDI成為手機板與集成電路封裝載板的主流。

HDI線路板的核心技術特點

（一）微盲埋孔技術
微盲埋孔技術是HDI線路板區別于普通PCB的重要特征之一。該技術允許在電路板的內層間直接打出微小的孔，并填充導電材料。這樣一來，極大地節省了空間，提高了布線密度。例如，在一些高端電子產品中，由于空間有限，需要在極小的區域內集成大量的電子元件和線路，微盲埋孔技術就能夠滿足這種需求。據統計，采用微盲埋孔技術的HDI線路板可以在相同尺寸的電路板上實現比普通PCB高30%至50%的布線密度。
（二）精細線路與間距
HDI線路板可以實現線寬/線距小于等于50微米，這使得更多復雜的電路設計成為可能。如此精細的線路和間距，能夠在有限的空間內布置更多的電子元件和線路，提高電路板的性能和功能。例如，在智能手機等小型化電子產品中，需要高度集成的電路設計，HDI線路板的精細線路與間距就能夠滿足這種需求。同時，精細的線路和間距也有助于提高信號傳輸的速度和穩定性。
（三）疊層結構
高密度互連板采用任意層互聯（Any Layer Interconnection, ALI）技術，實現任意內層間的直接連接。這種疊層結構提高了設計的靈活性和信號的完整性。通過任意層互聯技術，設計師可以更加自由地設計電路板的布局和線路連接，滿足不同電子產品的需求。此外，疊層結構還可以減少信號傳輸的路徑長度，降低信號損耗，提高信號的傳輸質量。
（四）新材料應用
為了適應更小尺寸和更高頻率的要求，HDI線路板常采用低損耗、高速材料，如PTFE基材。這些新材料能夠保證信號傳輸的質量，減少信號的衰減和失真。例如，在5G通信等高速數據傳輸領域，HDI線路板采用的低損耗、高速材料可以有效地提高信號的傳輸速度和穩定性。同時，新材料的應用也有助于提高電路板的耐熱性和可靠性，延長電子產品的使用壽命。