如果沒有現(xiàn)代的PCB設(shè)計，高密度互連（HDI）技術(shù)，當(dāng)然還有高速組件，所有這些都將無法使用。HDI技術(shù)允許設(shè)計人員將小型組件彼此靠近放置。更高的封裝密度，更小的電路板尺寸和更少的層數(shù)為PCB設(shè)計帶來了層疊效應(yīng)。

HDI的優(yōu)勢

讓我們更深入地了解這種影響。增加封裝密度使我們能夠縮短組件之間的電氣路徑。使用HDI，我們增加了PCB內(nèi)層上的布線通道數(shù)量，因此減少了設(shè)計所需的總層數(shù)。減少層數(shù)可在同一塊板上放置更多連接，并改善組件的放置，布線和連接。從那里開始，我們可以集中精力研究一種稱為“每層互連”（ELIC）的技術(shù)，該技術(shù)可以幫助設(shè)計團(tuán)隊從較厚的板轉(zhuǎn)移到較薄的柔性板，以保持強度，同時允許HDI看到功能密度。

HDI PCB依靠激光而非機械鉆孔。反過來，HDI PCB設(shè)計可獲得更小的孔徑和更小的焊盤尺寸。減小孔徑可以使設(shè)計團(tuán)隊增加電路板面積的布局。縮短電氣路徑并實現(xiàn)更密集的走線布線可改善設(shè)計的信號完整性并加快信號處理速度。我們獲得了密度方面的額外好處，因為我們減少了出現(xiàn)電感和電容問題的機會。

HDI PCB設(shè)計不使用通孔，而是使用盲孔和埋孔。交錯且準(zhǔn)確地放置掩埋孔和盲孔可降低板上的機械壓力，并防止任何翹曲的機會。此外，您可以使用堆疊的過孔來增強互連點并提高可靠性。您在焊盤上的使用還可以通過減少交叉延遲和減輕寄生效應(yīng)來減少信號損失。

HDI可制造性需要團(tuán)隊合作

可制造性設(shè)計（DFM）需要周到，精確的PCB設(shè)計方法，并與制造商和制造商保持一致的溝通。當(dāng)我們將HDI添加到DFM組合中時，對設(shè)計，制造和制造級別的細(xì)節(jié)的關(guān)注就變得更加重要，并且必須解決組裝和測試問題。簡而言之，HDI PCB的設(shè)計，原型制作和制造過程需要緊密的團(tuán)隊合作，并注意適用于該項目的特定DFM規(guī)則。

HDI設(shè)計的基本方面之一（使用激光鉆孔）可能超出制造商，組裝商或制造商的能力，并且需要就精度和鉆孔系統(tǒng)類型的要求進(jìn)行方向性溝通。由于HDI PCB的開口率較小，并且布局密度更高，因此設(shè)計團(tuán)隊必須確保制造商和制造商能夠滿足HDI設(shè)計的組裝，返工和焊接要求。因此，從事HDI PCB設(shè)計的設(shè)計團(tuán)隊必須精通用于生產(chǎn)電路板的復(fù)雜技術(shù)。

了解您的電路板材料和規(guī)格

由于HDI生產(chǎn)使用不同類型的激光鉆孔工藝，因此在討論鉆孔工藝時，設(shè)計團(tuán)隊，制造商和制造商之間的對話必須著重于木板的材料類型。提示設(shè)計過程的產(chǎn)品應(yīng)用程序可能具有大小和重量要求，從而使對話朝一個方向或另一個方向移動。高頻應(yīng)用可能需要標(biāo)準(zhǔn)FR4以外的材料。此外，有關(guān)FR4材料類型的決策會影響有關(guān)選擇鉆井系統(tǒng)或其他制造資源的決策。雖然某些系統(tǒng)很容易鉆穿銅，但另一些系統(tǒng)卻不能始終如一地穿透玻璃纖維。

除了選擇合適的材料類型外，設(shè)計團(tuán)隊還必須確保制造商和制造商可以使用正確的板厚度和電鍍技術(shù)。隨著激光鉆孔的使用，孔徑比變小并且用于鍍覆填充的孔深孔比縮小。雖然較厚的板允許較小的孔徑，但項目的機械要求可能會指定較薄的板，這些板在某些環(huán)境條件下容易失效。設(shè)計團(tuán)隊必須檢查制造商是否具有使用“每層互連”技術(shù)并在正確深度鉆孔的能力，并確保用于電鍍的化學(xué)溶液能夠填充孔。

利用ELIC技術(shù)

圍繞ELIC技術(shù)設(shè)計HDI PCB，使設(shè)計團(tuán)隊可以開發(fā)更高級的PCB，其中包括多層銅填充的堆疊式焊盤內(nèi)微孔。作為ELIC的結(jié)果，PCB設(shè)計可以利用高速電路所需的密集，復(fù)雜的互連。由于ELIC使用堆疊的填充銅的微通孔進(jìn)行互連，因此可以在不削弱電路板的情況下在任意兩層之間進(jìn)行連接。

元件選擇會影響布局

與制造商和制造商進(jìn)行的有關(guān)HDI設(shè)計的任何討論也應(yīng)集中在高密度組件的精確布局上。組件的選擇會影響走線的寬度，位置，堆疊和鉆孔尺寸。例如，HDI PCB設(shè)計通常包括密集的球柵陣列（BGA）和需要引腳逃逸的細(xì)間距BGA。在使用這些設(shè)備時，必須認(rèn)識到損害電源和信號完整性以及電路板物理完整性的因素。這些因素包括在頂層和底層之間實現(xiàn)適當(dāng)?shù)母綦x，以減少相互串?dāng)_和控制內(nèi)部信號層之間的EMI。對稱地間隔組件將有助于防止PCB上的應(yīng)力不均。

注意信號，電源和物理完整性

除了改善信號完整性外，您還可以增強電源完整性。由于HDI PCB將接地層移到了靠近表面的位置，因此電源完整性得到了改善。電路板頂層具有接地層和電源層，可通過盲孔或微孔連接電源層和接地層，并減少了平面穿孔的數(shù)量。

HDI PCB減少了穿過板內(nèi)層的通孔的數(shù)量。反過來，減少電源平面的穿孔數(shù)量可帶來三大優(yōu)勢：

l較大的銅面積將交流和直流電流饋入芯片電源引腳

l電阻在電流路徑中減小

l由于電感較低，正確的開關(guān)電流可以讀取電源引腳。

討論的另一個關(guān)鍵點是保持最小線寬，安全間距和軌道均勻性。在后一個問題上，要在設(shè)計過程中開始實現(xiàn)均勻的銅厚度和走線均勻性，并繼續(xù)進(jìn)行制造和制造過程。

缺少安全間距會在內(nèi)部干膜過程中導(dǎo)致過多的膜殘留物，從而可能導(dǎo)致短路。低于最小線寬也會在涂膜過程中引起問題，因為吸收能力弱和開路。設(shè)計團(tuán)隊和制造商還必須考慮保持軌道均勻性，作為控制信號線阻抗的方法。

建立并應(yīng)用特定的設(shè)計規(guī)則

高密度布局需要較小的外形尺寸，更細(xì)的走線和緊密的組件間距，因此需要對設(shè)計過程有所不同。HDI PCB制造過程依賴于激光鉆，CAD和CAM軟件，激光直接成像過程，專用制造設(shè)備以及操作員的專業(yè)知識。整個過程的成功部分取決于識別阻抗要求，導(dǎo)體寬度，孔尺寸以及其他影響布局的因素的設(shè)計規(guī)則。制定詳細(xì)的設(shè)計規(guī)則有助于為您的董事會選擇合適的制造商或制造商，并為團(tuán)隊之間的溝通奠定基礎(chǔ)。