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高密度互连印刷电路板：如何进行HDI
HDI要求的主要原因来自芯片供应商。原始的球栅阵列封装支持常规通孔。针脚逐渐变得更加舒适。1.27毫米的间距变成1毫米，然后从0.8下降到0.65毫米。这是可以选择镀通孔（PTH）通孔的最终节点。
下一步是0.5毫米级BGA。我们仍然可以在焊料垫中使用通孔嵌入，但是存在两个问题。一种是必须填充和盖住通孔，以便获得平坦的表面，该表面不允许回流期间的焊料流走。另一件事是，典型的“ 8/18”通孔的最终孔径为0.2毫米，捕获垫为0.45毫米。在0.5毫米间距的设备上，留有50微米的迹线，在迹线的两侧都留有气隙。那只是不切实际。
微型通孔是进入HDI池的第一步。主要的好处是微通孔是错误的！除了其较小的尺寸外，真正的好处是微通孔跨越了一对层。您可以从第1层“钻取”到第2层，然后在第2层扇形散开到PTH，以进行其余的路由。这是HDI的最简单实现。对于大多数人来说可能很明显，但是我要花一点时间指出，“钻孔”是用激光完成的。
实际上，两个激光器比一个更好。有一个波长可以穿透铜，而另一个波长可以很好地切入介电材料，但大部分会反射掉铜。您想用红外CO2激光穿透金属，然后切换到掺钕钕钇铝石榴石（Nd-YAG）的紫外激光，以穿透绝缘层。一旦碰到内部第2层金属，它就会停止脉动，而不会燃烧穿过金属。
这是关键。即使您要堆叠微导通孔以从第1层到第3层，您仍然希望第2层上的焊盘成为激光器的目标。堆叠微孔的成本很小。在 PCB上使用了细小夹缝的交错微孔方法。这样做的缺点是，它会吃掉更多传统的第2层接地层。实现制造商的请求需要花费几个小时。当您销售数百万个小部件时，便士很重要。请注意，在HDI板上，接地层的理想位置不一定是第2层。
因此，存在尺寸差异和单层跨度，但是在设计带有微孔的PCB之前还有另一个因素需要了解。一旦孔烧蚀掉材料，就必须进行电镀。几乎不可能镀上一个狭窄的深孔，因此介电材料必须非常薄才能使用微孔。该比率在0.6到1到1到1的范围内。使成品孔的大小与电介质厚度相同将是最前沿，并且对于大多数制造厂来说可能是不可能的。您确实希望材料比孔直径薄。
解决方案的核心：核心过孔
这意味着始终需要薄的电介质。正如最近某些消费产品的价格上涨一样，HDI友好材料可能会存在交货时间和价格压力。成本和性能之间的平衡是通过微孔的有限使用实现的。我会说3-N-3堆叠是最有效的方法。让我打开3-N-3的包装。您从一块N层厚的木板开始。为了讨论的目的，我们将其称为N = 4。三分表示核心周围添加的层数。
车间将通过几何图形使用PTH以常规方式制作4层板。该板将成为成品板的核心。然后，他们在4层的每一面上再层压一层。这些层约为50微米厚，以支撑75-100微米的过孔。他们一遍又一遍地进行层压和激光加工，最终得到三个激光通孔层，四个机械通孔层和另外三个激光通孔层，总共10层。
除薄的半固化片外，主要的成本动因是层压周期。从两个，四个，六个或更多的核心层开始并不是一件大事。这就是为什么通用术语将所有这些核心堆栈都归为“ N”层。它将板子再次放入压机，等待所有板块在热和压力下胶合在一起，从而增加成本。压力机通常是工厂中最昂贵的设备。它们的工作速度不如钻孔机或电镀槽。一家拥有一台压力机的商店存在瓶颈，因此必须为HDI板定价。
HDI的略有不同的方法-我最喜欢的叠放
一个不错的办法是在外层上使用薄电介质来制造HDI板的核心，并在第二次层压循环之前在核心上创建微孔。这称为2-N-2加堆叠。与3-N-3版本相比，它需要更少的印刷机行程。不利的是，芯孔向着堆叠的顶部和底部进一步延伸了一层。芯孔突出的层通常是接地层的良好层。
从布线角度来看，具有跨度为1-2、2-3、3-4、4-7、7-8、8-9和9-10的通孔可以解决大多数令人烦恼的扇出问题。许多电路板可以用更少的技术来完成，有些电路板可能一直需要微孔。到那时，该电路板的两侧都装有元件，并且可能具有带有一千个或更多引脚的细间距BGA器件。当您完成其中一种类型的木板时，成就感就会像潮水一样冲刷您和您的腕管。