HDI（高密度互連）板設(shè)計確實能極大提升布線密度，但實踐中我們常常因為一些誤區(qū)而陷入麻煩。今天就跟大家聊聊我這些年踩過的五個典型“坑”。
首先，很多人在HDI設(shè)計中過度追求微細(xì)線寬線距，比如盲目采用50/50μm。通常我們認(rèn)為更精細(xì)的線寬能提供更高的布線密度，但實踐中發(fā)現(xiàn)，這會顯著增加制造難度和成本。銅箔的厚度、平整度，以及蝕刻過程中的側(cè)蝕效應(yīng)，都會讓實際成品率大打折扣。需注意，并非所有信號都需極限線寬，合理評估信號速率與完整性要求，在性能與成本間做取舍，往往更明智。
其次，對盲埋孔的應(yīng)用缺乏審慎。HDI的核心優(yōu)勢之一就是通過盲埋孔連接表層與內(nèi)層。但常見誤區(qū)是，不管信號走向如何，一律采用最小孔徑和孔環(huán)。這忽略了孔密度對層壓和鉆孔工藝的壓力。過多的、過小的孔會導(dǎo)致層壓變形、孔壁粗糙甚至斷路。需注意，應(yīng)根據(jù)信號優(yōu)先級和層間連接需求，規(guī)劃孔徑、孔環(huán)和分布密度，避免“遍地開花”帶來的工藝風(fēng)險和成本飆升。
第三，忽視散熱問題。HDI板通常集成度高、功率密度大。實踐中發(fā)現(xiàn)，設(shè)計時容易只關(guān)注信號走線，而忽略了大面積銅箔和密集布線對散熱的不利影響。銅的導(dǎo)熱系數(shù)約398W/mK，遠(yuǎn)高于普通樹脂基板，密集銅區(qū)會形成“熱島”。需注意，在發(fā)熱元件周圍，要主動規(guī)劃散熱路徑，比如增加散熱焊盤、優(yōu)化銅皮分割，甚至采用高導(dǎo)熱系數(shù)的基材。否則，熱阻累積，可能導(dǎo)致器件溫升超標(biāo)，影響可靠性。
第四，對基板材料特性理解不深。比如CTE和Tg。通常我們認(rèn)為普通FR-4即可，但在HDI的高密度、高應(yīng)力環(huán)境下，差異會放大。高階HDI常使用BT樹脂或特殊聚酰亞胺，它們的CTE更匹配銅箔，Tg更高。實踐中發(fā)現(xiàn)，選用CTE失配或Tg不足的材料，在焊接、溫度循環(huán)中易引發(fā)分層、起泡甚至焊點失效。需注意，根據(jù)產(chǎn)品的工作溫度和可靠性要求，仔細(xì)甄選基材，這往往是容易被忽視的成本和質(zhì)量控制點。
最后，布線層級規(guī)劃不合理。HDI設(shè)計往往有多重布線層。常見誤區(qū)是前期規(guī)劃不足，導(dǎo)致信號線、電源/地平面、參考平面相互干擾。比如，高速信號緊鄰未濾波的電源層，或參考平面不連續(xù)。這會引發(fā)串?dāng)_、阻抗不連續(xù)等問題。實踐中發(fā)現(xiàn)，合理的層疊設(shè)計，明確區(qū)分信號、電源、地層，并保證關(guān)鍵信號有連續(xù)的參考平面，是保證信號完整性的基礎(chǔ)。需注意，層疊設(shè)計應(yīng)盡早確定，并貫穿整個設(shè)計流程。
HDI設(shè)計沒有一勞永逸的捷徑，多了解工藝限制，多模擬驗證，才能少踩坑。希望這些經(jīng)驗?zāi)芙o大家?guī)硪恍﹩l(fā)。
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