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手机10层3阶PCB板

2025年9月16日

HDI板,High Density Interconnector,即高密度互连板,在手机产品上广泛应用。HDI主板主要分为一阶、二阶、三阶、Anylayer HDI,目前国产手机上应用比较多的是三阶、四阶。

为什么需要高阶HDI板?

想象一下,在一个管脚非常密集的BGA(球栅阵列)封装的芯片(如CPU),下方有成百个引脚。表层空间有限,不够用,线根本走不出来,这时通过内层走线把线拉出来才是正道。高阶HDI板提供了最大程度的布线灵活性和通道,完成极其复杂的互联。

然而层数、阶数决定制程加工次数,加工次数越多,成本越高,国产手机厂商通常在满足同样功能前提下,通过降层、降阶降低成本。

结构

10层 ,10-Layer,指PCB含有10层导电的铜箔,分别是芯板的2层铜箔(1/2 OZ厚度)+8层铜箔(1/3 OZ厚度)

,这些铜箔之间通过绝缘的半固化片(PP)压合而成。

3阶,3-Step HDI,“阶”代表了激光钻孔的堆叠次数,阶数越高,复杂程度越高。最高阶就是任意阶,为苹果所广泛采用,成本高但性能最好。激光所钻出的孔,直径可以很小的孔,用于连接相邻层,不像机械通孔那样贯穿整个板子。

  • 1阶HDI,只有一种激光盲孔,从表层打到第二层的孔 。
  • 2阶HDI,有两种激光盲孔。有表层到第二层的孔,还有第二层到第三层的孔,它们需要经过两次激光钻孔流程。
  • 3阶HDI,有三种激光盲孔。有表层到第二层的孔、第二层到第三层的孔、第三层到第四层的孔,需要三次激光钻孔工艺流程。

典型的10层3阶PCB的叠层和孔结构如下所示(从上到下):

最终能实现如下形式的互联,可见走线灵活,束缚很轻。

制造

10层3阶PCB的制造过程繁杂,下面描述核心流程,主要是采用四个阶段的压合实现:

  1. 最内层芯板(core)处理,将大的覆铜板切割成生产尺寸。在铜板上贴覆光敏干膜,通过激光曝光将设计好的电路图形转移到干膜上。显影后,未曝光部分的干膜被洗掉,露出铜面,然后通过化学蚀刻将不需要的铜蚀掉,留下电路。自动光学检测,检查线路是否有缺陷。对铜面进行氧化处理,增加表面粗糙度,提高与后续半固化片(PP)的结合力。
  2. 第一次压合 ,将处理好的内层芯板、半固化片(PP)和铜箔按叠层结构叠放在一起。在高温高压下,PP熔化并固化,将各层牢固地粘合成为一个4层板。完成L4-L7层的互联,用机械钻床钻出所需的通孔。此时已具备基础四层板的导通功能。
  3. 第二次压合与第一次激光钻孔,在第一次压合好的板子两面再次叠上新的铜箔和PP,进行第二次压合。激光钻出临时表层到第一次压合内层的盲孔。这是第一次激光钻孔,也是第1阶的孔。此时形成了6层结构,新增L3/L8层,形成1阶HDI特征,实现层间微互连。
  4. 第三次压合与第二次激光钻孔 ,在第二次压合好的板子两面叠上最外层的铜箔和PP。进行第三次压合。第二次激光钻孔,扩展至8层2阶结构,叠加L2/L9层,此阶段完成2次激光钻孔工艺,盲孔深度增加,介层连接更趋复杂。
  5. 第四次压合与第三次激光钻孔,最终形成10层3阶HDI板,外接L1/L10层。第三次激光钻孔:钻出最表层的盲孔(例如,L1->L2和L10->L9的孔)。

工艺次数总结如下:

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最后更新:2026年1月12日


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夜枭

夜枭,暗夜里的精灵,雅典娜在凡间的使者,不瞩目于明亮的日光,在意的是万物的启迪。

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