HDI板在高密度互連、高速信號場景中應(yīng)用廣泛。但正因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)試過程中一旦出問題,定位難度顯著高于傳統(tǒng)多層板。我們在實(shí)踐中總結(jié)出幾個關(guān)鍵排查路徑,供遇到類似問題的工程師參考。
從原理圖和設(shè)計(jì)入手,排除邏輯設(shè)計(jì)和規(guī)則沖突
通常我們認(rèn)為,第一步應(yīng)回到原理圖與PCB設(shè)計(jì)文件,確認(rèn)邏輯正確性,尤其是高速接口(如MIPI、DDR、SerDes)是否滿足拓?fù)湟蟆?shí)踐中發(fā)現(xiàn),HDI板層疊結(jié)構(gòu)復(fù)雜,若走線未完全遵守設(shè)計(jì)規(guī)則(如阻抗連續(xù)性、參考層切換規(guī)則),即便布線看似無誤,也會引發(fā)信號完整性問題,表現(xiàn)為鏈路不通、誤碼、隨機(jī)掉線等。
需注意,一些EDA工具的DRC規(guī)則在處理盲埋孔/微孔時并不充分,可能漏報(bào)reference plane切換引起的阻抗突變,建議手動審查關(guān)鍵高速線的return path連續(xù)性。
檢查疊層結(jié)構(gòu)和通孔工藝是否合理
HDI板的疊層設(shè)計(jì)對電氣性能有直接影響。比如,常見的1+N+1結(jié)構(gòu)在有限層數(shù)下很難同時兼顧布線資源與屏蔽效果。實(shí)踐中,我們排查過多個因中間電源層未對稱或未良好接地,導(dǎo)致地彈與串?dāng)_過高的問題。
此外,盲埋孔的不當(dāng)使用也常引起連接異常。尤其是激光微孔如果未控制好銅厚與激光能量,可能導(dǎo)致接觸不良或孔壁殘銅,建議重點(diǎn)檢查從頂層到第2層、或底層到倒數(shù)第2層的信號通斷性(可使用ICT或飛針測試驗(yàn)證)。
關(guān)注表面處理與焊接質(zhì)量
對于HDI板,ENIG(化金)、OSP、沉銀等表面處理方式可能對BGA、QFN等底部焊接器件的可焊性產(chǎn)生顯著影響。我們曾遇到一批板ENIG金厚控制過厚,導(dǎo)致焊球潤濕性不足,回流后出現(xiàn)“頭枕效應(yīng)”,表面看似焊好,實(shí)則虛焊。
需注意,OSP工藝在多次回流焊中抗氧化性能有限,不建議用于需兩次貼片或暴露時間長的場景。
BGA是HDI板中最常用的封裝之一,其焊接問題是調(diào)試重點(diǎn)。實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),即便外觀無異常,也可能存在橋連、空焊、氣泡等內(nèi)層缺陷。推薦使用X-Ray配合自動缺陷識別(AXI),對照焊球?qū)ξ黄?、焊點(diǎn)空洞率等指標(biāo)評估焊接可靠性。
特別提醒,一些橋連現(xiàn)象在低溫回流或鋼網(wǎng)厚度選型不合理時更易出現(xiàn),建議回查貼片工藝參數(shù)。
最后,HDI板常用于高性能SoC、射頻模塊等場景,對電源完整性要求極高。實(shí)踐中我們還遇到供電濾波器件在板層間分布不均,或者地層未連續(xù)覆蓋,造成高頻噪聲未能有效抑制,需結(jié)合電源網(wǎng)絡(luò)仿真(如PI分析)進(jìn)行補(bǔ)償設(shè)計(jì)。