首先,布线规则是HDI设计的关键环节。必须遵循合理的布线规范,包括科学设定线宽、线距及层间距离等参数,以有效抑制信号干扰与串扰;同时应避免过孔、过线等不良布局,防止破坏电路板的结构完整性,从而保障信号传输质量与可靠性。
其次,相互电容是不可忽视的因素。它指电路板上不同元件之间形成的电容效应,可能引发信号延迟或干扰。为降低其影响,可采取增加地平面宽度、选用高频材料以及优化元件布局、缩短彼此间距等措施。
此外,阻抗控制同样至关重要。阻抗匹配旨在使电路板各部分之间实现正确的阻抗匹配,确保信号正确传输。常见技术包括采用匹配网络、调整元件布局及使用滤波器等。通过合理的阻抗控制,可有效提升电路板的整体性能与可靠性。
HDI板设计规则
1,设计HDI 板上标准的过孔孔径为3–5mil,同一网络过孔之间的边到边间距至少8mil,不同网络过孔之间至少12mil,如果设计孔的间距太小,PCB板在生产过程中很容易有破孔的问题,会产生金属批峰和毛刺现象,以及PCB板在后续使用中容易产生CAF铜离子迁移的风险;
2,布线时设计的导体宽度3–4mil,焊盘直径通常比孔径整体大 8mil。焊盘与焊盘、走线与焊盘之间的间距最小3.5–4mil,焊盘或走线到周围铜的间距最小5mil。在内层线路,设计过孔到导体走线的间距至少6mil,孔到大铜皮的间距至少8mil;
3,对于HDI激光钻孔板,设计压合结构图中的介质厚度与过孔直径的最大纵横比应 ≤ 0.9:1,铜箔推荐选用1/3oz的薄基铜,如果介厚太厚会导致激光的能量无法烧穿介质层引起电性能问题,推荐常用的半固化片PP为106和1080高树脂含量类型的材料;
4,机械钻埋孔的标准孔径为6–8mil,介厚与孔径的最大纵横比应 ≤ 6:1,同一网络过孔之间的边到边间距至少8mil,不同网络过孔之间至少12mil;在内层线路,设计过孔到导体走线的间距至少8mil。
在进行HDI PCB设计时,需要保持和你的电路板制造商深圳博锐电路确认他们的制造能力,需要确定他们制造方法的极限能力,因为这将影响你在布局中可以放置的尺寸,BGA元件的球间距将决定你需要使用的过孔尺寸,这进而决定了制造电路板所需的HDI制造工艺。HDI PCB的一个核心特征是微通孔,需要精确设计以适应层间布线。
设计一阶HDI板是最基本的结构,使用一次激光钻孔过孔连接外层与内层,标准叠构:1+N+1 (N 为内层芯板层数,采用的是传统机械通孔工艺)。
工艺流程:内层芯板制作→1 次积层压合→1 次激光钻孔→电镀填孔→图形制作→阻焊丝印→表面处理→测试→成型;二阶或三阶 HDI板需要两次或三次激光钻孔,并采用堆叠或交错微孔来到达更深的内层,这会相应增加制造难度和成本。
随着电子产业持续向微型化、高频高速化及集成化方向演进,传统PCB已难以满足高端设备的应用需求,高阶HDI电路板的市场潜力随之不断提升。当前,国内在HDI生产工艺、激光钻孔及精密压合等核心技术领域不断取得突破,正逐步实现高端高阶HDI产品的国产化替代。与此同时,伴随6G通信、人工智能、智能汽车及高端医疗设备等新兴产业的快速发展,HDI电路板将持续朝更高精度、更高阶数、更低传输损耗、更优散热性能及更高稳定性的方向迭代升级。