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詳細解讀HDI-PCB板常用疊層結構

HDI 板，是指 High Density Interconnect，即高密度互連板,非機械鉆孔,微盲孔孔環在6mil以下,內外層層間布線線寬/線距4mil以下,焊盤直徑不大于0.35mm的增層法多層板制作方式稱之為HDI板.。
HDI（高密度互連）PCB板的疊層結構通常包括以下幾種：
2+N+2結構：該結構是指內部層為2層，外層為N層，再加上兩層信號層和地層。這種結構通常用于四層和六層板。
3+N+3結構：該結構是指內部層為3層，外層為N層，再加上三層信號層和地層。這種結構通常用于八層板。
4+N+4結構：該結構是指內部層為4層，外層為N層，再加上四層信號層和地層。這種結構通常用于十層板或以上。
5+N+5結構：該結構是指內部層為5層，外層為N層，再加上五層信號層和地層。這種結構通常用于十二層板或以上。
盲孔:Blind via的簡稱,實現內層與外層之間的連接導通。
埋孔:Burried via的簡稱,實現內層與內層之間的連接導通。
埋盲孔大都是直徑為0.075-0.2mm的小孔,埋盲孔成孔方式有激光成孔,等離子蝕孔和光致成孔,通常采用激光成孔,而激光成孔又分為CO2和YAG紫外激光機(UV)。

1、簡單的一次積層印制板 （一次積層6層板，疊層結構為（1+4+1））
 
這類板件最簡單，即內多層板沒有埋孔,一次壓合就完成，雖然是一次積層板件，其制造非常類似常規的多層板一次層壓，只是后續與多層板不同的是需要激光鉆盲孔等多個流程。由于這種疊層結構沒有埋孔，那么在制作中，可以第2層和第3層做一個芯板，第4層和第5層做為另一芯板，外層加上介質層和銅箔，中間加上介質層后一次就壓合而成，甚為簡單，成本比常規的一次積層板低。

2、常規的一次積層的HDI印制板（一次積層HDI 6層板，疊成結構為(1+4+1)）
   這類板件的結構是(1+N+1), (N≥2,N偶數)，這種結構是目前業界的一次積層板的主流設計，內多層板有埋孔,需要二次壓合完成。這種類型的1次積層板，除了有盲孔外，還有埋孔，如果設計人員能將這種類型的HDI轉化為上面第1類型的簡單1次積層板件，對供求雙方都是有益的。我們有多個客戶經過我們的建議，優選為將第2類型的常規一次積層板的疊層結構更改為類似第1類型的簡單一次積層板。

3、常規的二次積層的HDI印制板（二次積層HDI 8層板，疊成結構為(1++1+4+1+1)）
 
這類板件的結構是(1+1+N+1+1), (N≥2,N偶數)，這種結構是目前業界二次積層的主流設計，內多層板有埋孔,需要三次壓合完成。主要是沒有疊孔設計，制作難度正常，如果能如前所述，將 （3-6）層的埋孔優化改為（2-7）層的埋孔，就可以減少一次壓合，優化了流程而達到降低成本的效果。這種類型就是像下面的例子。

4、另1種常規的二次積層的HDI印制板 （二次積層HDI 8層板，疊成結構為(1+1+4+1+1)）

 這類板件的結構(1+1+N+1+1), (N≥2,N偶數)，雖然是二次積層板的結構，但由于埋孔的位置不是在（3-6）層間，而是在（2-7）層間，這樣的設計也能使壓合減少一次，使二次積層 的HDI板件，需要3次壓合流程，優化為2次壓合的流程。而這類板件，有另一難制作之處，有（1-3）層盲孔，拆分為（1-2）層和(2-3)層盲孔來制 作，就需要將（2-3）層的內盲孔用填孔制作，也就是二次積層的內盲孔采用填孔工藝制作，通常這種有制作填孔工藝的HDI成本，要比沒有制作填孔工藝的成 本高，難度明顯也要大，所以常規二次積層板，在設計過程，建議盡量不要采用疊孔設計，盡量將（1-3）盲孔，轉化為錯開的（1-2）盲孔和（2-3）埋 （盲）孔。有些老練的設計人員，就能采用這種避難就簡的設計或優化，降低他們的產品的制造成本。

5、另一種非常規的二次積層的HDI印制板（二次積層HDI 6層板，疊成結構為(1+1+2+1+1)）
        這類板件的結構(1+1+N+1+1), (N≥2,N偶數)，雖然是二次積層板的結構，但是，也有跨層的盲孔，盲孔的深度能力明顯增加，（1-3）層的盲孔深度為常規（1-2）層的盲孔翻倍，這 種設計的客戶，有其獨特的要求，并不允許將（1-3）跨層盲孔做成疊孔式盲孔（1-2）（2-3）盲孔，這種跨層盲孔除了激光鉆孔難度大外，后續的沉銅 (PTH)和電鍍也是難關之一。一般沒有一定的技術水平的PCB廠家，難以制作此類板件，制作難度明顯要大大高于常規二次積層板，這種設計不建議采納，除 非有特殊要求。

6、盲孔疊孔設計的二次積層的HDI，埋孔(2-7)層上方疊盲孔。（ 二次積層HDI 8層板，疊成結構為(1+1+4+1+1)）

這類板件的結構是(1+1+N+1+1), (N≥2,N偶數)，這種結構是目前業界部分二次積層的板件有這樣的設計，內多層板有埋孔,需要二次壓合完成。主要是有疊孔設計，代替上述第5點的跨層盲 孔設計，這種設計主要特點還有在（2-7）埋孔上方需要疊盲孔，制作難度增加，埋孔設計在（2-7）層，可以減少一次層壓，優化了流程而達到降低成本的效 果。

7、跨層盲孔設計的二次積層的HDI（ 二次積層HDI 8層板，疊成結構為(1+1+4+1+1)）

   這類板件的結構是(1+1+N+1+1), (N≥2,N偶數)，這種結構是目前業界制作上有一定難度的二次積層的板件，這樣的設計，內多層板有埋孔在(3-6)層，需要三次壓合完成。主要是有跨層 盲孔設計，制作難度較高，沒有一定技術能力的HDI PCB廠家難以制作此類二次積層板件，如果這種跨層盲孔（1-3）層，優化拆分為（1-2）和（2-3）盲孔的話，這種拆分盲孔的做法，不是前面所講的第 4點和第6點的疊孔拆分法，而是錯開盲孔的拆分法，將大大降低了制作成本并優化了生產流程。

 
8、其它疊層結構的HDI板件的優化
        三次積層印制板或超過三次積層以上的PCB板，按照上述提供的設計理念，同樣可以進行優化，完整的三次積層的HDI板件，整個完整生產流程的，就需 要4次壓合，如果能考慮類似上面一次積層板件或二次積層板件的設計思路的話，完全可以減少一次壓合的生產流程，從而提高了板件成品率。在我們多個客戶中， 就不乏這種例子，開始設計的疊層結構，都是需要4次壓合的，經過疊層結構設計的優化后，PCB的生產，只需要3次壓合就能滿足三次積層板件需要的功能。