高(gao)密度互(hu)連（又(you)名(ming) HDI）技(ji)術最近獲得了市(shi)場認(ren)可，因為許多電(dian)子(zi)設計(ji)師都爭(zheng)先(xian)恐後地獲得它。值得註意(yi)的是(shi)，根(gen)據最(zui)新的市(shi)場趨(qu)勢，HDI 的銷售(shou)額是(shi)其傳(chuan)統生(sheng)產(chan)線(xian)的兩(liang)倍(bei)。

通(tong)常(chang)，任(ren)何(he)電(dian)子(zi)設計(ji)師都必(bi)須(xu)選擇正(zheng)確的 HDI  PCB材(cai)料(liao)，無(wu)論(lun)他們正(zheng)在(zai)構(gou)建(jian)哪(na)種應(ying)用。但(dan)是(shi)對於 HDI，選擇合適(shi)的設(she)備(bei)尤(you)為重要，因為您(nin)使(shi)用(yong)的是(shi)輕巧(qiao)、小巧(qiao)且功(gong)能(neng)強(qiang)大的 PCB。間(jian)距通(tong)常(chang)低(di)於 8 密(mi)耳(er)（相(xiang)當(dang)於 200um），而其孔(kong)徑通(tong)常(chang)低(di)於 10 密(mi)耳(er)（相(xiang)當(dang)於 250um）。

1. HDI PCB – 什(shen)麽(me)是(shi) HDI Stack-Up？

HDI PCB具有獨(du)特(te)的結(jie)構(gou)要(yao)求(qiu)，制(zhi)造商必(bi)須(xu)遵循這(zhe)些要求(qiu)才(cai)能獲得最大(da)輸(shu)出(chu)。同(tong)樣，如(ru)果您(nin)將(jiang)使(shi)用(yong)無(wu)鉛(qian)焊(han)料(liao)。您(nin)需要(yao)具(ju)有高(gao)分解溫度 (Td) 且(qie)通(tong)常(chang)質量優良的合(he)適(shi)材(cai)料。

HDI 疊(die)層包(bao)含樹(shu)脂(zhi)基(ji)體(ti)，該(gai)樹(shu)脂(zhi)基(ji)體(ti)提(ti)供(gong)分(fen)離高(gao)導電(dian)銅線(xian)圈(quan)層所(suo)需的電(dian)阻(zu)和介電(dian)特(te)性。

HDI 堆(dui)疊在(zai)決定其性能(neng)方面(mian)扮(ban)演(yan)什(shen)麽(me)角色？

HDI Stack-up 包含決定 HDI 應(ying)用性能(neng)的樹(shu)脂(zhi)基(ji)質。因此，正(zheng)確選擇疊層（通(tong)過擴(kuo)展(zhan)樹(shu)脂(zhi)基(ji)質）將(jiang)有(you)助(zhu)於優(you)化(hua)設(she)計(ji)師(shi)想要制作(zuo)的形(xing)式(shi)的質量。

2. HDI PCB——選擇前要(yao)考(kao)慮的介電(dian)材(cai)料特(te)性

HDI 的最(zui)佳性能(neng)取(qu)決於電(dian)介質材(cai)料(liao)的正(zheng)確選擇。事實上(shang)，質量越高(gao)，性能(neng)就越(yue)好(hao)。壹(yi)般來(lai)說，要選擇的介電(dian)材(cai)料的質量必(bi)須(xu)高(gao)於傳(chuan)統(tong)多層 PCB 材(cai)料的質量。但(dan)是(shi)，您(nin)需要(yao)註(zhu)意高(gao)質量的介電(dian)材(cai)料可(ke)能很(hen)昂(ang)貴。也(ye)就是(shi)說，確定介電(dian)材(cai)料的質量需要(yao)特(te)定的屬(shu)性；在(zai)下(xia)面(mian)檢(jian)查(zha)它們(men)。

2.1：分(fen)解溫度（Td）

這(zhe)是(shi)指(zhi)介電(dian)材(cai)料發(fa)生熱(re)分解的溫度。在(zai)這(zhe)個(ge)溫度下(xia)，很(hen)明(ming)顯介電(dian)材(cai)料開(kai)始改(gai)變(bian)狀(zhuang)態。物質分(fen)子(zi)中存(cun)在(zai)的鍵(jian)通(tong)常(chang)是(shi)其分(fen)解溫度的原(yuan)因。用於 HDI 疊(die)層的優(you)秀介電(dian)材(cai)料必(bi)須(xu)具(ju)有(you)高(gao)分解溫度 (Td) 才(cai)能(neng)實現高(gao)溫多功(gong)能(neng)。

2.2：玻璃化轉(zhuan)變溫度（Tg）

介電(dian)材(cai)料的介電(dian)玻璃化轉(zhuan)變溫度 (Tg.) 是(shi)指(zhi)其從剛性非(fei)晶(jing)態轉變(bian)為柔性狀(zhuang)態的參(can)考(kao)。這(zhe)種特性是(shi)電(dian)介質中(zhong)樹(shu)脂(zhi)或(huo)基(ji)體(ti)的獨(du)特(te)特(te)征(zheng)。該(gai)材(cai)料(liao)提(ti)出(chu)的主(zhu)要(yao)信(xin)息(xi)是(shi)揭示(shi)其在(zai)使(shi)用(yong)溫度下(xia)的狀(zhuang)態。 

換句(ju)話(hua)說，Tg。解釋(shi)材料(liao)是(shi)繼續(xu)保(bao)持玻璃狀(zhuang)和(he)剛(gang)性還是(shi)橡(xiang)膠(jiao)狀(zhuang)和(he)柔(rou)性。對(dui)於 HDI 堆(dui)疊，設(she)計(ji)的性質將(jiang)決定您(nin)在(zai)這(zhe)裏尋(xun)找什麽。但(dan)壹(yi)般來(lai)說，高(gao) Tg。建(jian)議(yi)電(dian)介質在(zai)設(she)定(ding)溫度下(xia)保(bao)持(chi)剛性，這(zhe)是(shi)壹(yi)件好(hao)事。

2.3：熱(re)膨脹(zhang)系(xi)數（CTE）

熱(re)膨脹(zhang)系(xi)數是(shi)溫度每(mei)升(sheng)高(gao)壹(yi)度電(dian)介質材(cai)料(liao)的增(zeng)量。這種膨脹可以是(shi)體(ti)積(ji)、面積或(huo)長度，但(dan)對(dui)於電(dian)介質，最(zui)可(ke)能的是(shi)長度膨(peng)脹(zhang)。如(ru)果溫度的微(wei)小(xiao)變(bian)化會(hui)導致(zhi)尺(chi)寸(cun)的顯(xian)著(zhe)差(cha)異(yi)，那(na)麽(me)對(dui)於HDI PCB 而言，電(dian)介質可(ke)能(neng)不(bu)夠(gou)用。

2.4：分(fen)層時(shi)間(jian)

這也(ye)稱(cheng)為分層時(shi)間(jian)。它是(shi)壹(yi)種用於分(fen)析(xi)介電(dian)材(cai)料性能(neng)的測(ce)量方法(fa)。它考(kao)慮了介電(dian)樹(shu)脂(zhi)分(fen)層所(suo)需的總(zong)時(shi)間(jian)。通常(chang)，對(dui)於 HDI 堆(dui)疊，分(fen)層所(suo)需的時(shi)間(jian)越長(chang)越(yue)好(hao)。

3. HDI PCB——HDI柔(rou)性PCB的材(cai)料(liao)要(yao)求是(shi)什麽？

隨著(zhe)HDI技術在(zai)當(dang)今(jin)市(shi)場上(shang)的日(ri)益普(pu)及(ji)，在(zai)購(gou)買(mai)柔性PCB材(cai)料(liao)時需(xu)要知道要(yao)註(zhu)意(yi)什麽。在(zai) HDI 上(shang)運(yun)行(xing)的應(ying)用需(xu)要(yao)更(geng)細的線(xian)路(lu)和比常(chang)規(gui) PCB 小(xiao)得多的電(dian)鍍(du)通孔(kong)。這意(yi)味著(zhe)需要(yao)非(fei)常(chang)薄(bo)的導體(ti)層和(he)基(ji)板。不(bu)幸的是(shi)，大多數制造商只考(kao)慮這(zhe)些物理(li)特(te)性而忽略(lve)了技術特性。以(yi)下(xia)小節(jie)列(lie)舉(ju)了HDI柔性PCB的技(ji)術材料(liao)要(yao)求。

3.1：柔性材(cai)料(liao)的尺(chi)寸(cun)穩(wen)定性

在(zai)此(ci)之(zhi)前(qian)，設計師對使(shi)用(yong)剛(gang)性基(ji)板和(he)柔(rou)性材(cai)料(liao)表示(shi)懷疑，因為人(ren)們註(zhu)意(yi)到(dao)這(zhe)些材料(liao)在(zai)制(zhi)造過程中會(hui)發(fa)生波動。當(dang)然，我們現在(zai)知道這(zhe)是(shi)因為當(dang)時流行的基(ji)材——PI Film——在(zai)制(zhi)造過程中會(hui)收縮。這種收縮是(shi)由於層壓(ya)過程中產(chan)生的巨(ju)大(da)應(ying)力而產(chan)生的。

使(shi)用(yong)薄(bo)材(cai)料(liao)會(hui)顯(xian)著(zhe)影響(xiang) FPC 的輸(shu)出(chu)和(he)性能(neng)。但(dan)是(shi) FPC 的產(chan)量取(qu)決於所(suo)用(yong)材(cai)料(liao)的尺(chi)寸(cun)穩(wen)定性。因此，要獲得高(gao)密度的電(dian)路(lu)產(chan)品，所用材料的尺(chi)寸(cun)和(he)結(jie)構(gou)必(bi)須(xu)穩(wen)定(ding)。

3.2 包(bao)覆膠(jiao)流(liu)動性控(kong)制(zhi)

在(zai) HDI 電(dian)路(lu)中使(shi)用(yong)塗(tu)膜(mo)的主(zhu)要(yao)原(yuan)因是(shi)為了達到(dao)壹(yi)個(ge)小窗(chuang)口。因此確保在(zai)層壓(ya)過程中粘(zhan)合(he)劑不(bu)會(hui)填(tian)滿它。只(zhi)有(you)這(zhe)樣才(cai)能(neng)保證鋁(lv)箔不(bu)被覆蓋(gai)，這也(ye)是(shi)控(kong)制(zhi)HDI塗(tu)層材(cai)料流(liu)量的必(bi)要(yao)原(yuan)因。

例如(ru)，如(ru)果流(liu)動性太(tai)小(xiao)，則(ze)會(hui)導致(zhi)細(xi)線(xian)具(ju)有如(ru)此(ci)多的孔(kong)洞，從而損害(hai)電(dian)絕(jue)緣性。另(ling)壹(yi)方面(mian)，過多的流(liu)動性會(hui)使(shi)窗(chuang)口蒙上(shang)陰影(ying)。由於大(da)多數柔性材(cai)料(liao)並不(bu)總(zong)是(shi)具有此(ci)功(gong)能(neng)，因此基(ji)於粘(zhan)合(he)劑(ji)流(liu)動特(te)性的正(zheng)確塗(tu)層仍(reng)然是(shi)最佳選擇。

3.3 薄(bo)型銅箔(bo)

實現 HDI 柔(rou)性電(dian)路(lu)的壹(yi)種極好(hao)方法(fa)是(shi)使(shi)用(yong)細(xi)粒(li)度、薄(bo)且(qie)低(di)剖(pou)面(mian)的銅箔(bo)。這(zhe)種銅箔(bo)的厚(hou)度必(bi)須(xu)在(zai)通(tong)常(chang)的柔(rou)性電(dian)路(lu)的範(fan)圍(wei)內，即(ji)1oz。其中(zhong)平均圖形密度是(shi)目標，1oz 的銅箔(bo)。有(you)能(neng)力提(ti)供(gong)所(suo)需的性能(neng)。但(dan)是(shi)，對於 HDI 應(ying)用，制(zhi)造商可以使(shi)用(yong) 1/3、½ 或(huo) 1/4oz 中的任(ren)何(he)壹(yi)種。銅箔(bo)。

3.4 材(cai)料(liao)對(dui)粘合(he)劑電(dian)子(zi)遷移(yi)的抵抗(kang)力

對(dui)於柔(rou)性電(dian)路(lu)，電(dian)子(zi)遷移(yi)是(shi)不(bu)利的，因為它會(hui)導致(zhi)其破(po)壞(huai)。當(dang)銅離子(zi)對偏(pian)置電(dian)壓(ya)、高(gao)溫或(huo)濕氣(qi)變得敏感時(shi)，特(te)定(ding)的柔(rou)性電(dian)路(lu)的粘(zhan)合(he)劑(ji)允(yun)許銅離子(zi)穿過它們(men)。這(zhe)種效應(ying)是(shi)形成(cheng)負(fu)極和正(zheng)極的線(xian)。

現在(zai)線(xian)密(mi)度和(he)電(dian)壓(ya)都在(zai)增(zeng)加；電(dian)路(lu)可靠(kao)性不(bu)斷(duan)受(shou)到(dao)電(dian)子(zi)遷移(yi)的威脅(xie)。在(zai)所(suo)有(you)應(ying)用程(cheng)序(xu)中(zhong)，HDI 似乎(hu)風(feng)險(xian)最(zui)大(da)。這(zhe)就是(shi)為什麽(me)電(dian)路(lu)制造商必(bi)須(xu)對(dui)這(zhe)個(ge)問(wen)題變得敏感並(bing)采取(qu)正(zheng)確的措(cuo)施(shi)來(lai)解決它。

4. HDI PCBs——不(bu)同(tong)的HDI材(cai)料(liao)可(ke)用於不(bu)同(tong)的

為了減少(shao)高(gao)頻能(neng)量損失(shi)，低(di)耗(hao)散(san)因數 (Df) 或(huo)介電(dian)損(sun)耗角正(zheng)切(qie)的 PCB 材(cai)料(liao)是(shi)最好(hao)的。為此，至(zhi)少(shao)有(you)四(si)類(lei) HDI 材料(liao)是(shi)合適的。在(zai)下(xia)面(mian)的小(xiao)節(jie)中(zhong)檢(jian)查(zha)它們(men)。

4.1：中(zhong)等(deng)速度和(he)損(sun)耗(hao)

這些是(shi)最流行(xing)的PCB 材(cai)料(liao)；它們(men)屬(shu)於 FR-4 家(jia)族(zu)。它們(men)的介電(dian)常(chang)數與頻率響(xiang)應(ying)的比率並不(bu)平坦，因此會(hui)經(jing)歷更大(da)的介電(dian)損(sun)耗。因此，只有(you)對(dui) GHz 要(yao)求(qiu)較低(di)的模(mo)擬(ni)或(huo)數字(zi)應(ying)用才(cai)能(neng)發(fa)現它有(you)用(yong)。

4.2 高(gao)速、低(di)損(sun)耗(hao)

此(ci)類(lei) HDI 材料(liao)具有(you) Dk。使(shi)頻(pin)率曲線(xian)更(geng)平坦。結(jie)果是(shi)顯著(zhe)的低(di)介電(dian)損(sun)耗，高(gao)達中(zhong)速材(cai)料可(ke)獲得的壹(yi)半。具有(you)大約(yue) 0 GHz 要(yao)求(qiu)的應(ying)用會(hui)發(fa)現它最(zui)有(you)用(yong)。

4.3 高(gao)速、低(di)損(sun)耗(hao)、高(gao)信(xin)號(hao)完整(zheng)性

Dk 的曲(qu)線(xian)。頻(pin)率同(tong)樣平坦，介電(dian)損(sun)耗同(tong)樣顯(xian)著(zhe)低(di)。它們(men)的另(ling)壹(yi)個(ge)優點是(shi)它們(men)消除(chu)了其他材料類(lei)別常(chang)見(jian)的不(bu)必(bi)要(yao)的電(dian)噪聲。

4.4 高(gao)速、淺(qian)損耗(hao)、高(gao)信(xin)號(hao)完整(zheng)性、射頻和(he)微波

在(zai)討(tao)論(lun)的所(suo)有(you) HDI 材(cai)料中(zhong)，該(gai)類(lei)別的 Dk.to 頻(pin)率曲線(xian)是(shi)最平坦的。它們(men)同(tong)樣具(ju)有(you)最低(di)的介電(dian)損(sun)耗。對(dui)於 GHz 要(yao)求(qiu)高(gao)達 20 的應(ying)用，這(zhe)種材料類(lei)別是(shi)最合適(shi)的。

HDI PCBs——HDI材(cai)料(liao)的成(cheng)本及其功(gong)能(neng)

原(yuan)則(ze)上(shang)，具(ju)有(you)較低(di) Dk 和(he) Df 的材(cai)料(liao)。具(ju)有出(chu)色(se) SI 功(gong)能(neng)的值是(shi)獲得出(chu)色(se) HDI 性能(neng)的最(zui)佳選擇。盡管(guan)如(ru)此(ci)，上面(mian)第 5 章中強調的元(yuan)素(su)通(tong)常(chang)難以處(chu)理，並(bing)不(bu)總(zong)是(shi)適用於所(suo)有(you) HDI 堆(dui)疊。除(chu)此之(zhi)外(wai)，您(nin)需要(yao)的材(cai)料(liao)質量越高(gao)，您(nin)應(ying)該準(zhun)備(bei)花(hua)的錢就越(yue)多。通(tong)常(chang)，高(gao)速、輕(qing)微損(sun)耗、高(gao)信(xin)號(hao)完整(zheng)性、RF 和(he)微(wei)波材料(liao)是(shi)這些類(lei)別中(zhong)最昂(ang)貴的。

HDI PCB——從哪(na)裏獲得適用(yong)於 HDI 的材(cai)料(liao)

根(gen)據您(nin)所在(zai)的位(wei)置，您(nin)可以(yi)從您(nin)周圍(wei)的幾(ji)家(jia) HDI PCB 制(zhi)造商那(na)裏獲得 HDI 材料(liao)。但(dan)是(shi)，如(ru)果您(nin)發現很(hen)難找到(dao)值得信(xin)賴的人(ren)，您(nin)可以(yi)直(zhi)接(jie)從亞馬(ma)遜(xun)訂購(gou)，它會(hui)送到(dao)您(nin)家門(men)口。

基(ji)於近期(qi)市(shi)場趨(qu)勢的 HDI PCB 的未(wei)來(lai)

鑒於 HDI 技(ji)術在(zai)當(dang)今(jin)電(dian)子(zi)世界中的普(pu)及(ji)，未(wei)來(lai)遠(yuan)非黯(an)淡。雖(sui)然(ran) HDI 確實仍(reng)然(ran)可以(yi)改進，但(dan)它的優(you)勢(shi)和(he)應(ying)用卻是(shi)很多不(bu)容忽視(shi)的。現在(zai)，包(bao)括軍隊在(zai)內的幾(ji)乎(hu)所(suo)有部門(men)都在(zai)采用HDI PCB，這(zhe)進(jin)壹(yi)步(bu)提(ti)高(gao)了其可(ke)接(jie)受(shou)性。

結(jie)論(lun)

HDI 技術在(zai)全(quan)球範(fan)圍(wei)內迅速普(pu)及(ji)，現在(zai)有(you)多種應(ying)用程(cheng)序(xu)在(zai)其上(shang)運行(xing)。然而，為其選擇合適(shi)的介電(dian)材(cai)料可(ke)能是(shi)壹(yi)項(xiang)艱巨的任(ren)務(wu)。在(zai)做出(chu)選擇之前(qian)，您(nin)需要(yao)考(kao)慮壹(yi)些因素，這就是(shi)我們在(zai)本文中試(shi)圖幫助(zhu)您(nin)做的事情(qing)。我們希(xi)望您(nin)會(hui)發(fa)現這(zhe)些信(xin)息(xi)很(hen)有(you)用(yong)。