摘要：基于國內(nèi)HDI線路板設(shè)計還不是非常普及，為給更多初接觸HDI線路板設(shè)計者提供切實(shí)有用的參考和借鑒，本文從可制造性的角度出發(fā)，采用歸類舉例的方法，深入淺出的解釋了HDI加工制造中復(fù)雜的難以理解的加工工序，并闡敘了加工工序?qū)DI線路板設(shè)計的影響，提醒初學(xué)者在HDI設(shè)計中應(yīng)該注意到的有關(guān)加工制造的事項，切實(shí)提高設(shè)計的HDI板的可制造性。本文中關(guān)HDI制造工藝的參數(shù)、布局布線的經(jīng)驗(yàn)均來自PCB生產(chǎn)廠家和一線PCB設(shè)計師，有極高的普及性和通用性。

HDI板，是英文High Density Interconnection的縮寫，是指高密度互連板(盲埋孔板），是PCB行業(yè)在20世紀(jì)末發(fā)展起來的一門較新的技術(shù)。傳統(tǒng)的PCB板的鉆孔由于受到鉆刀影響，當(dāng)鉆孔孔徑達(dá)到0.15 mm時，成本已經(jīng)非常高，且很難再次改進(jìn)[1]，于是不再依賴于傳統(tǒng)的機(jī)械鉆孔，利用激光鉆孔技術(shù)的HDI板的鉆孔技術(shù)一出現(xiàn)就得到了極大的推廣。HDI板也被稱為鐳射板，其鉆孔孔徑一般為3～6 mil(0.076～0.152 mm)， 線 路 寬 度 一 般 為 3～4 mil(0.076～0.10 mm)，焊盤的尺寸可以大幅度的減小，所以單位面積內(nèi)可以得到更多的線路分布，高密度互連由此而來。HDI技術(shù)的出現(xiàn)，適應(yīng)并推進(jìn)了PCB行業(yè)的發(fā)展，目前HDI板已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。

HDI板較常規(guī)的PCB板設(shè)計而言，最大的不同就是通過埋孔和盲孔代替部分通孔的互聯(lián)，同時采用更細(xì)的線寬和更小的間距，使PCB的布局和布線空間利用得更加充分，對于很多從事常規(guī)板設(shè)計（這里指使用通孔）的人員，初次轉(zhuǎn)到HDI板的設(shè)計，須更加合理的規(guī)劃器件空間布局，更加游刃有余的切換盲孔、埋孔、通孔的應(yīng)用，更加精細(xì)分配信號線的空間分布，最關(guān)鍵和基礎(chǔ)的是要了解HDI線路板實(shí)際生產(chǎn)制造過程中的相關(guān)工藝參數(shù)。

1 制造工藝

1.1 孔 徑

無論是通孔和埋盲孔的設(shè)計都必須考慮到孔徑比。傳統(tǒng)的PCB板孔徑的加工，一般機(jī)械鉆孔，通孔孔徑大于0.15 mm，保證板厚孔徑比大于8:1（特殊情況可以做到12:1甚至更大，但是為了保證良好的PCB成品率，一般采用8:1）。而激光鉆孔由于能量與效率的限制，鐳射孔的孔徑大小不能太大，孔徑一般是3～6 mil，推薦使用4 mil，電鍍填孔的孔深孔徑比最大1:1。

這是因?yàn)榘遄釉胶?，而孔徑越小，電鍍時候化學(xué)藥水就越難進(jìn)入鉆孔的深處，雖然電路電鍍設(shè)備利用振動、加壓等方法使藥水得以進(jìn)入鉆孔中心，可是濃度差也會造成中心鍍層偏薄，這時候會出現(xiàn)鉆孔層微開路的現(xiàn)象，當(dāng)電壓加大或者板子在各種惡劣情況下受到?jīng)_擊時，缺陷就更加明顯了，造成板子線路斷路，無法正常工作。這也是PCB設(shè)計人員在設(shè)計時要充分了解到PCB生產(chǎn)廠家的工藝能力，否則設(shè)會增加PCB生產(chǎn)的困難，加大報廢率，甚至無法生產(chǎn)。

1.2 層 疊

HDI板疊層的分類一般按階數(shù)來分，而階數(shù)是以盲孔的層數(shù)來確定的。如1-2為一階，1-2、2-3為二階；1-2 、2-3 、3-4為三階，以此類推，典型的層疊分以下幾種：

1.2.1 1階（有埋孔）

如圖1所示：1+4+1（1階 有埋孔），共有1-2盲孔、6-5盲孔、2-5 埋孔、1-8通孔；

圖1 1階
Fig.1 1-HDI

2）同一個模塊盡可能在同一面布局，盡量減少打孔換層的區(qū)域。所以在布局的時候要仔細(xì)分析，那些電路是關(guān)鍵電路（如重要信號、時鐘信號、微弱信號、干擾大的信號、低壓電源），根據(jù)信號的重要性分類，由主及次，逐級排列在核心器件周圍；

由圖1可知θ=π+φ，故在系統(tǒng)平衡點(diǎn)附近有以下關(guān)系存在：sinφ=-sinθ，cosφ=-cosθ，sinφ≈φ，ml2，則式（1）可化為

如圖2所示：2+4+2（2階交錯盲孔，含埋孔芯板），共有1-2盲孔、2-3盲孔、8-7盲孔、7-6盲孔、3-6 埋孔、1-8通孔。其中1-2和2-3盲孔錯位；8-7和7-6盲孔錯位；

1.探索實(shí)施領(lǐng)導(dǎo)干部業(yè)績成果公示制度。工作業(yè)績能很好地反映出領(lǐng)導(dǎo)干部的工作能力強(qiáng)弱、執(zhí)政水平高低，通過對各級領(lǐng)導(dǎo)干部工作業(yè)績的公示，與相同、相近崗位工作業(yè)績的比較，給領(lǐng)導(dǎo)干部增加競爭壓力，促進(jìn)領(lǐng)導(dǎo)干部不斷加強(qiáng)自身建設(shè)，提高領(lǐng)導(dǎo)水平和執(zhí)政能力。

圖2 2階交錯盲孔
Fig.2 Non stacked 2-HDI

1.2.3 2階 階梯盲孔，無樹脂填充

加強(qiáng)工程質(zhì)量監(jiān)督人員專業(yè)技能及職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)工作。首先，完善人員業(yè)務(wù)及交款知識體系，提升其思想政治水平；其次，結(jié)合工程實(shí)際需求制定出科學(xué)且系統(tǒng)的職能分工方案，制定并完善施工審核流程；此后，要求工程質(zhì)量監(jiān)督人員做好施工紀(jì)律的管理及施工材料的收集工作；最后，針對工程質(zhì)量監(jiān)督專業(yè)知識及技能在人員群體中做好教育培訓(xùn)工作，采用業(yè)績考核及獎懲機(jī)制相結(jié)合的手段，力爭營造出積極嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋O(jiān)理工作氛圍。

如圖3所示：2+4+2（2階 階梯盲孔，無樹脂填充），共有1-2盲孔、2-3盲孔、8-7盲孔、7-6盲孔、3-6 埋孔、1-8通孔。其中1-2和2-3盲孔位置重疊；8-7和7-6位置重疊；

圖3 2階 階梯盲孔，無樹脂填充
Fig.3 Stacked but non copper filled 2-HDI

1.2.4 2階 階梯盲孔（也叫堆疊盲孔），樹脂填充

圖4 2階階梯盲孔，樹脂填充
Fig.4 Stacked & copper filled 2-HDI

此外，科學(xué)家還通過海拉細(xì)胞研究艾滋病、皰疹、寨卡、麻疹、腮腺炎等病毒，據(jù)醫(yī)學(xué)及生物學(xué)數(shù)據(jù)庫PubMed顯示，截至2009年，與海拉細(xì)胞有關(guān)的論文數(shù)超過了60000份。如果沒有海拉細(xì)胞，醫(yī)學(xué)發(fā)展水平會因此遲緩不少。

因?yàn)榘遄訉訅哼^程中會受到壓力和溫度的影響，在層壓完成后板子內(nèi)還會有應(yīng)力存在，如果層壓的板子不對稱，即板兩面的應(yīng)力分布不均勻，造成板子向一面撬曲，極大的減少了板子的成品率。因此設(shè)計者必須要選擇對稱層疊設(shè)計，并要考慮到埋盲孔位置的分布性。

如圖4所示：2+4+2（2階階梯盲孔，樹脂填充），共有1-2盲孔、2-3盲孔、8-7盲孔、7-6盲孔、3-6 埋孔、1-8通孔。其中1-2和2-3盲孔位置重疊，8-7和7-6盲孔位置重疊，而且2-3、7-6盲孔樹脂塞孔；

1.3 工藝流程

以下分別以1 次壓合的4層HDI板和2次壓合的6層HDI板為利進(jìn)行說明。

1.3.1 1 次壓合的4層HDI板

1 次壓合的4層HDI板的加工流程為：L2-3層開料——烘板——機(jī)械鉆埋孔——沉銅——電鍍——內(nèi)層圖形——內(nèi)層蝕刻——內(nèi)層AOI——棕化——層壓——鉆孔——激光鉆孔——正常流程

圖5 一次壓合4層HDI
Fig.5 1 pressing of 4 layer HDI

4）由于板內(nèi)布線空間有限，要優(yōu)先保證重要信號和有阻抗要求的信號的的配線空間；其他信號線寬、線間距可根據(jù)實(shí)際空間適當(dāng)調(diào)?。?/p>

同理類似，如果是1次壓合的6層板，就是先首先2-5層機(jī)械鉆埋孔，接下來層銅、電鍍、內(nèi)層圖形等流程后再是鉆1-6的機(jī)械通孔；然后1-2和6-5的盲孔；正是由于機(jī)械鉆孔只能形成上下貫通的穿孔形式，決定了埋盲孔的非交叉性。

如果設(shè)計人員根據(jù)PCB設(shè)計的需要或性能考慮，L1到L3或L4到L2的孔不經(jīng)過2-3的轉(zhuǎn)換，直接打1-3孔或4-2孔，這樣的設(shè)計將給生產(chǎn)帶來極大的困難，其生產(chǎn)成本和報廢率將大幅度的提高，因此在選擇過孔方式時，必須考慮現(xiàn)有加工工藝和生產(chǎn)技術(shù)的要求。

1.3.2 2次壓合的6層HDI板

對政府預(yù)算進(jìn)行審查和監(jiān)督是憲法和法律賦予人大及其常委會的一項重要職權(quán)。近年來，東營市人大常委會深入貫徹落實(shí)黨中央關(guān)于加強(qiáng)人大預(yù)決算審查監(jiān)督的決策部署和省人大常委會的工作要求，以部門預(yù)算審查監(jiān)督為突破口，積極探索實(shí)踐，在推動規(guī)范財政管理、提高資金使用效益方面取得了積極成效。

圖6 2次壓合6層HDI
Fig.6 2 pressing of 6 layer HDI

其他工藝與傳統(tǒng)的PCB加工流程類似，不同之處是鉆孔的時候首先3-4層機(jī)械鉆埋孔，接下來層銅、電鍍、內(nèi)層圖形……一次壓合等流程后再是鉆2-5的埋孔；然后2-3和5-4的盲孔；再次沉銅、電鍍、內(nèi)層圖形……二次壓合等流程后，再鉆1-6的通孔，然后是1-2，6-5的盲孔。

由于HDI板的盲孔是激光鉆孔[2] ，激光鉆孔時的高溫將孔壁灼燒，產(chǎn)生的焦渣附在孔壁上，同時由于激光的高溫灼燒，將導(dǎo)致第2層銅被氧化，所以在激光鉆孔完畢后，需要在電鍍前進(jìn)行前處理，由于盲孔的孔徑比較小，又不是通孔，所以孔內(nèi)的焦渣很難清除，對于2階的HDI，還需要專門的盲孔電鍍和填充，因此成本會大大提高。

另外1次壓合鉆2-5的埋孔，2-3和5-4的盲孔、沉銅、電鍍后會二次成形、蝕刻等之后再L1-6二次壓合，這過程工序要經(jīng)過多次對位，因此對位誤差也會累積增大[3]，增加產(chǎn)品的報廢率，因此如果不是非常高端的產(chǎn)品，建議不要采用2階的 HDI。

2 布 局

3）重要的信號（如時鐘/射頻）的布線區(qū)域（最好保證線寬的3W區(qū)域）不添加沒有物理連接沖突的盲孔，避免相互之間的干擾，但是地網(wǎng)絡(luò)類的盲孔可以加。這是因?yàn)镠DI的絕緣層厚度比較薄，所以壓板較為困難。內(nèi)層有埋盲孔的地方，線路更容易因凹陷而造成開路，所以設(shè)計的時候，線路要盡量避開埋盲孔的位置，至少不要從埋盲孔中間位置通過；實(shí)在避不開，關(guān)鍵信號和重要信號必須避開，如時鐘信號、射頻信號、高速信號，這不僅是為了保證良好的工藝能力，也是為了避免雖然沒有物理相連的孔和線通過板材或其他介質(zhì)之間形成的相互干擾；

定義1.3[33] 設(shè)f:H→(-∞,+∞]是正則的。若模?:R+→[0,+∞)是單調(diào)增加的，且僅僅在0點(diǎn)下降為0。當(dāng)滿足下列條件時：

以下是布局時要注意的其他相關(guān)事項：

1）射頻/模擬/模數(shù)轉(zhuǎn)換/數(shù)字部分布局的時候在空間上要嚴(yán)格分開，無論在同一面或不同面都盡量錯開位置，拉開間距；

1.2.2 2階交錯盲孔（也稱非階梯盲孔）（有埋孔）

3）大功率信號遠(yuǎn)離其他信號。

3 布 線

布線必須要考慮到生產(chǎn)時的最小線寬、安全間距（包括線與線、線與焊盤、焊盤與焊盤、線與銅面等）的控制及布線的均勻性，因?yàn)殚g距過小，在內(nèi)層干膜工藝（即將內(nèi)層線路轉(zhuǎn)移到PCB板的過程）時造成夾膜，而膜無法褪盡會造成線路短路。線寬太小，膜的附著力不足，造成線路開路。同一面的線路不均勻，即銅面分布不均勻，會造成不同點(diǎn)樹脂流動速度不一致，最終的結(jié)果就是銅面少的地方，銅厚度會稍薄一點(diǎn)，銅面多的地方，銅厚度會稍厚一點(diǎn)，因此在設(shè)計的時候要注意布線和鋪銅的均勻性。

融入語境設(shè)想，讓學(xué)生有更多對話文本的機(jī)會。如在《天游峰的掃路人》教學(xué)中，針對天游峰的奇特景象，不妨建議學(xué)生思考：如果你在游覽天游峰的時候，見到了這些掃路人，你想與他們暢談什么呢？很顯然，這樣的開放性話題，讓學(xué)生能夠有更多自我對話文本的機(jī)會，能夠讓他們在主動融入文本中形成更多的深刻感知。很多同學(xué)在設(shè)想中認(rèn)為，自己真想與掃路人一起掃路，體驗(yàn)其中的生活，感受他們的艱辛。有的同學(xué)說，掃路人每日登山不是為了賞風(fēng)景，而是專門尋找敗筆，我們游客應(yīng)該換位思考，不能再隨手亂丟垃圾。有的同學(xué)說，閱讀了此文，讓自己感受到勞動最偉大，只有尊重別人的勞動果實(shí)，才能收到別人的尊重，等等。

8月二銨市場收獲關(guān)鍵詞“穩(wěn)健”。內(nèi)銷市場上，秋季市場銷售流向已經(jīng)基本確定，經(jīng)銷商催貨回運(yùn)為主。當(dāng)前，企業(yè)9月份出口訂單已經(jīng)敲定，在出口和內(nèi)銷市場需求雙向支撐下，二銨國內(nèi)價格或有望在9月中旬前后調(diào)整，預(yù)計幅度50元/噸。

以下是布線時候要注意的其他相關(guān)事項：

2 次壓合的6層HDI板的加工流程為：L3-4開料——烘板——機(jī)械鉆埋孔——沉銅——電鍍——內(nèi)層圖形——內(nèi)層蝕刻——內(nèi)層AOI——棕化——L2-5壓合——棕化——鉆孔——激光鉆孔——沉銅——電鍍——內(nèi)層圖形——內(nèi)層蝕刻——棕化——層壓——棕化——鉆孔——激光鉆孔——正常流程。

1）TOP層和BOT層布局的器件有比較好的隔離效果，因此盡量避免和減少其內(nèi)層換層信號之間相互串?dāng)_；

2）對于射頻和模擬區(qū)域等重要信號，保證每個信號周圍有短的地通道的回流路徑（上/下/左/右），并且此類信號周圍多打地過孔，這樣可以實(shí)現(xiàn)返回電流的最近跳轉(zhuǎn)，以減少環(huán)路面積[4]。

HDI板的器件布局一般密度較大，這里就要注意保證后期的安裝性、可焊接性以及可維修性。推薦一般SOP類與其他器件的PIN間距大于40 mil，BGA與其他器件的PIN間距大于80 mil，普通器件如阻容內(nèi)PIN間距大于20 mil，當(dāng)然，這里給的滿足焊接的常規(guī)的極限值，實(shí)際中還要考慮安裝性和可維修性，因此在空間允許的情況下，盡可能拉大器件間距，有助于安裝、返修拆卸及焊接。

其他工藝與傳統(tǒng)的PCB加工流程類似，不同之處是鉆孔的時候首先2-3層機(jī)械鉆埋孔，接下來層銅、電鍍、內(nèi)層圖形等流程后再是鉆1-4的機(jī)械通孔；然后1-2和4-3的盲孔；

5）電源在滿足電流能力的前提下，盡可能避免整塊鋪面，減少對其他信號的干擾；

強(qiáng)制對流換熱系數(shù)hf和接收器附近風(fēng)速有關(guān)。可以用ROBERT[6]實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合曲線得到強(qiáng)制對流換熱系數(shù)與風(fēng)速的關(guān)聯(lián)式

以拼多多為典型的裂變式社交電商主要通過微信小程序獲取客戶?，F(xiàn)在大部分移動網(wǎng)民手機(jī)里面不一定有淘寶、天貓、京東等傳統(tǒng)電商的APP，但基本會有微信，而且容易受到朋友圈的影響。當(dāng)拼多多通過微信實(shí)施拼團(tuán)模式時，更是明顯出現(xiàn)裂變效應(yīng)。消費(fèi)者如果想拿到低價甚至免費(fèi)的商品，就必須要在朋友圈里發(fā)布商品分享信息，這種行為本身是在為商家作免費(fèi)推廣，同時又為自己獲利。但如果經(jīng)常在朋友圈發(fā)布商品信息，則容易引起朋友的反感。一開始朋友可能礙于情面會幫忙“砍一下價”，但長期如此則會令人心生厭煩，難以持續(xù)發(fā)展。這種以社交媒體與電子商務(wù)相結(jié)合，以信任為核心基礎(chǔ)的交易方式，一旦濫用，便不可避免的造成人情的過度消耗。

6）如果優(yōu)先考慮PCB生產(chǎn)成本，同網(wǎng)絡(luò)盲孔的扇出要與焊盤間距保證3.5 mil 以上，極限是3 mil ；同網(wǎng)絡(luò)埋孔和盲孔，盲孔和通孔，埋孔和通孔的間距大于3.5 mil以上，極限是3 mil，不同網(wǎng)絡(luò)的孔和線的間距大于4 mil，極限是3 mil，但是孔與孔、孔與盤、孔與線之間不推薦同時做極限值；埋孔雖然和焊盤沒有直接相連，也盡量避免打在焊盤下方，盡量打在空區(qū)域；線寬優(yōu)先選取4 mil以上，線到孔，線到盤間距優(yōu)先選取4 mil以上，極限均可選取3 mil，但是不能同時選同為3 mil。這里給的是常規(guī)推薦的極限值，特殊情況下可以做的更小[5]，但是生產(chǎn)成本會增加很多。

微課教學(xué)的時間都設(shè)置得較短，多數(shù)在7、8分鐘左右，微課和傳統(tǒng)教學(xué)相比具有明顯優(yōu)勢，微課教學(xué)的方法為教師和學(xué)生節(jié)省了大部分時間，學(xué)生有更多的時間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，教師相應(yīng)的也有更多時間輔導(dǎo)學(xué)生。微課的內(nèi)容主要是對教師要講解的內(nèi)容進(jìn)行歸納和總結(jié)，使知識看起來更加系統(tǒng)、詳盡，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中也更容易理解和接受。微課教學(xué)的方式使學(xué)生的學(xué)習(xí)不會受到時間和地點(diǎn)的限制，學(xué)生可以自主選擇學(xué)習(xí)的時間、方式和內(nèi)容，也可以針對自己不懂的問題，反復(fù)觀看教學(xué)課程，培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和增強(qiáng)了學(xué)生的自我認(rèn)知的能力。

7）如果優(yōu)先考慮信號質(zhì)量，盲孔可直接打焊盤上，BGA區(qū)域如果擔(dān)心盲孔打在焊盤上影響B(tài)GA焊接，可考慮盲孔與焊盤相切扇出。

8）使用了埋盲孔，阻抗連續(xù)性較通孔差，因此對有阻抗要求的信號，盡量減短焊盤與盲孔，盲孔與埋孔之間的引線長度，并保證其信號上下平面盡可能完整，在換層之處適當(dāng)增加地過孔，對阻抗的連續(xù)性是有幫助的，地孔采用相應(yīng)的埋盲孔，避免通孔，主要是因?yàn)橐粋€通孔會影響所有層的信號返回路徑，而埋盲孔的一端是止于一個金屬壁，而不是貫穿整個PCB[6]。

9）對干擾比較大的信號，如晶體、晶振、VCO、射頻電路可對其相鄰地平面進(jìn)行挖空處理，選擇次鄰層的地平面作參考平面。對于大功率的通道，可以選擇挖空相鄰多層地平面來減少該電路對整個電路系統(tǒng)的干擾；

10 )盲孔的切換層的配線盡可能短，與相鄰層信號線不重疊，如果實(shí)在避不開，必須選擇垂直相交。如果是重要信號線和有阻抗要求的線分配在相鄰層且在避不開時，選擇分配到其他與盲孔切換層不相鄰的層，這里特別要注意是TOP/BOT層的重要信號線和有阻抗要求的信號線與盲孔層的避讓，很容易被忽略。

11 )在保證性能的前提下，能用通孔的地方，建議不要使用埋孔和盲孔。因?yàn)樵趬喊鍟r的第2層到倒數(shù)第2層之間有太多埋孔的話，壓板過程中將會由于產(chǎn)生了一個通道，而導(dǎo)致位于上面的介電層厚度薄于位于下面的介電層的厚度，因此PCB設(shè)計時要盡量減少這些類孔的數(shù)量。