HDI(High Density Interconnector,高密度互連)是一種生產(chǎn)印刷電路板的先進(jìn)技術(shù)。它使用微盲埋孔技術(shù),使得線路分布密度非常高,主要應(yīng)用于智能手機(jī)、筆記本電腦等電子設(shè)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(dǎo)體配線所形成的結(jié)構(gòu)性元件,在制成最終產(chǎn)品時,會安裝各種電子零件。由于電子產(chǎn)品趨于多功能復(fù)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(yīng)用高密度線路配置及微孔技術(shù)。凡直徑小于150um以下的孔在業(yè)界被稱為微孔,利用這種微孔技術(shù)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(chǎn)品的小型化也有必要性。對于這類結(jié)構(gòu)的電路板產(chǎn)品,業(yè)界曾有多個不同名稱,如歐美業(yè)者稱其為SBU(序列式增層法),日本業(yè)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(xié)會提出將這類產(chǎn)品技術(shù)稱為HDI(高密度互連)技術(shù)的通用名稱。
HDI的發(fā)展歷程起源于美國。1994年4月,美國印制板業(yè)界組成合作性社團(tuán)ITRI,集多方力量研究電路板制造技術(shù)。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(jīng)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(fā)展,2001年,HDI成為手機(jī)板與集成電路封裝載板的主流。

HDI線路板的核心技術(shù)特點
(一)微盲埋孔技術(shù)
微盲埋孔技術(shù)是HDI線路板區(qū)別于普通PCB的重要特征之一。該技術(shù)允許在電路板的內(nèi)層間直接打出微小的孔,并填充導(dǎo)電材料。這樣一來,極大地節(jié)省了空間,提高了布線密度。例如,在一些高端電子產(chǎn)品中,由于空間有限,需要在極小的區(qū)域內(nèi)集成大量的電子元件和線路,微盲埋孔技術(shù)就能夠滿足這種需求。據(jù)統(tǒng)計,采用微盲埋孔技術(shù)的HDI線路板可以在相同尺寸的電路板上實現(xiàn)比普通PCB高30%至50%的布線密度。
(二)精細(xì)線路與間距
HDI線路板可以實現(xiàn)線寬/線距小于等于50微米,這使得更多復(fù)雜的電路設(shè)計成為可能。如此精細(xì)的線路和間距,能夠在有限的空間內(nèi)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(jī)等小型化電子產(chǎn)品中,需要高度集成的電路設(shè)計,HDI線路板的精細(xì)線路與間距就能夠滿足這種需求。同時,精細(xì)的線路和間距也有助于提高信號傳輸?shù)乃俣群头€(wěn)定性。
(三)疊層結(jié)構(gòu)
高密度互連板采用任意層互聯(lián)(Any Layer Interconnection, ALI)技術(shù),實現(xiàn)任意內(nèi)層間的直接連接。這種疊層結(jié)構(gòu)提高了設(shè)計的靈活性和信號的完整性。通過任意層互聯(lián)技術(shù),設(shè)計師可以更加自由地設(shè)計電路板的布局和線路連接,滿足不同電子產(chǎn)品的需求。此外,疊層結(jié)構(gòu)還可以減少信號傳輸?shù)穆窂介L度,降低信號損耗,提高信號的傳輸質(zhì)量。
(四)新材料應(yīng)用
為了適應(yīng)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?shù)馁|(zhì)量,減少信號的衰減和失真。例如,在5G通信等高速數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)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(wěn)定性。同時,新材料的應(yīng)用也有助于提高電路板的耐熱性和可靠性,延長電子產(chǎn)品的使用壽命。

在未來,HDI(高密度互連)將展現(xiàn)出極為廣闊的發(fā)展前景。隨著物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè) 4.0 等新興領(lǐng)域的興起,大量智能設(shè)備需要更緊湊高效的互連技術(shù),HDI 將在其中扮演關(guān)鍵角色,推動全球智能化進(jìn)程,成為電子產(chǎn)業(yè)發(fā)展中不可或缺的核心技術(shù)之一。

通訊手機(jī)HDI
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通訊模塊HDI