《HDI技术在手持式产品中的设计应用》格式全文.PDF

HDI 技术在手持式产品中的设计应用 上海 Inventec 沈浩 [摘要] HDI PCB 技术相对于以前传统的 PCB 技术而言有很多的不同, 包 括前期设计, PCB 制造工艺, 制造完成后的测试方法, 等等. 本文只从前期设计 的角度谈一些我个人的感受。 一、 HDI 的定义 我是一名 PCB Layout 工程师, 每次发图时, 公司的业务总会问我:”你这次的 PCB 是 HDI 板吗?” 我也总是一次又一次的回答”是”或者”不是” 。 到底什么是 HDI 板呢? HDI 是高密度连接板(High Density Interconnection) 的简称. 定义为导体层厚 =1mil 、绝缘层3mil 、线宽/线距=4mil/4mil, 孔径=6mil, I/O 数300 的电路板, 具有体积小、速度快、频率高的优势。HDI 是个人计算机、便携式计算机、 手 机和个人数字助理的主要零组件。 雷射钻孔机为 HDI 高级工艺所必需的设备。 和 HDI 技术与制造有关的标准包括有 IPC2315(HDI 及微通孔设计指南), IPC4105(HDI 及微通孔规范), IPC6016(HDI 和多层板质量和性能规格)和 IPC6801(表面积层工艺与 HDI PCB 的术语, 测试方法和设计样本)等等。 结合上述定义和我的经验体会, 我个人觉得, 判断一块 PCB 是否是 HDI 板 主要看钻孔, 如果线路板上有雷射钻孔, 那它就一定是 HDI 板, 如果没有雷射钻 孔就要具体分析, 看其它条件是否符合了。 二、 HDI 的优势 我们先来了解一下雷射钻孔. 所谓雷射钻孔, 是相对于传统的‘机械钻孔’发展起来的‘非机械钻孔’中的 一种成孔方式, 特点主要有二: 极大的缩小了钻孔在 PCB 上占用的表面积, 就我所知, 目前机械钻孔的最 小 normal 尺寸为 20mil/10mil(钻孔 Pad 直径/钻孔孔径), 而雷射钻孔目前的最小 normal 尺寸为 10mil/4mil； 因为工艺的原因, 雷射钻孔只能做到相邻两层间的导通. 承接我的“如果线路板上有雷射钻孔, 那它就是 HDI PCB” 的个人观点, 当我 们了解了雷射钻孔特点的同时, 也就了解了HDI 技术的特点, 进而也知道了 HDI 技术的优势所在。 首先, 基本上所有的Layout 工程师都知道, HDI 技术可以使PCB 的面积变得 更小. 因为钻孔Pad 直径的缩小, 钻孔所占面积只相当于原来的四分之一, 节约 了大量表面空间用于布局布线； 其次, HDI 技术可以使 PCB 变得更薄. 因为雷射钻孔只在相邻层间做互联, 不妨碍内在讯号层的布线, 节约了内在讯号层的空间, 从而大大提高了内在讯号 层的布线密度, 台湾工研院的统计数据是利用率提高了 30%. 这使得减少多层板 的层数成为一种可能, PCB 板也可以做得更薄； 第三, 因为HDI 技术中的雷射钻孔只是导通相邻的两层, 所以这些钻孔不会 破坏多层板内在电源层的完整性, 也不会破坏内在地层的完整性. 再配合HDI 介 质层薄的特点, 在高速信号处理越来越普遍的今天, 对PI( 电源完整性)和 SI(信号 完整性)都有很大的帮助。 三、 HDI 的适用范围 我所在的公司是专门从事手持式(也称 ‘掌上型’)消费类电子产品的开发和制 造的, 而手持式电子产品的最大特点就是“整体要求轻、薄、短、小”, 所以当中 的线路板的要求也是厚度越来越薄, 面积越来越小。同时, 为了提升产品的附加 价值和性价比, 提高顾客的认同度, 产品的功能也越来越强大,