大家都知道,咱们常见的智能手机很薄,功能却很多,性能也越来越强大。里面的电路板只有一少部分,大部分空间都被电池给占据了。

咱们以iPhone6SPlus为例,这是拆盖后的图片。


这是板子正面图片,主要IC包括:LDDR4,调试解调IC,功率放大器模块,包络追踪IC,还有一个可能是6轴陀螺仪和加速度计的组合。


这是板子背面图片,主要IC包括:NAND 闪存,Wi-Fi模块,NFC控制器,电源管理IC,音频IC和功率放大器模块。


甭管是智能手机、汽车里的各种电子设备,还是搞AI的硬件,信号跑得飞快,线路挤得满满当当。这对咱们PCB工程师是个大考验,对生产这些电路板的工厂,要求更是严苛。

今天就跟大家聊聊针对这种高密度板子,PCB省空间的一个法子——盲埋孔


01

盲埋孔简介

咱们平时自己捣鼓或者做的大部分项目里,最常用的其实是通孔

通孔最好理解,简单说就像一根钉子从板子的正面,一锤子砸穿到背面。板子层数不多(比如六层以内),或者项目预算紧巴巴的时候,用它准没错。

盲孔埋孔啥时候上场呢?主要就是板子上实在没地方了,线路又复杂得要命,通孔一打下去,背面的走线全给堵死了,这时候就得请它们出马。目前大部分的便携式产品中,0.65mm 间距以下的BGA封装,都使用了盲埋孔的设计工艺。


盲孔:你可以把它想象成半截子的孔。比如,我只想从板子正面连到下面的第二层,那我就只从正面往下打孔,打到第二层就停,绝不捅穿到背面去。这样一来,背面那块地方就干干净净,可以走别的线。一个两个省不了多少地儿,但像手机主板上那种成千上万个连接点,用上盲孔,省出来的面积可就非常可观了。

埋孔:顾名思义就是孔完全埋在板子内部。它只管内层第二层和第三层怎么连,或者第三层和第四层怎么通,跟板子的顶层和底层都没关系,从外面根本看不出来。它和盲孔一样,都是为了让多层板里面的线路走得更顺、更密,把最金贵的表层空间给腾出来。用上埋孔,能减少信号受干扰的可能,保持传输线特性阻抗的连续性,还能节省走线空间,所以特别适合高密度、高速的电路板设计。



02

HDI板简介

说到这儿,就不得不提到HDI板了。这名儿听着高大上,其实就是用上面所说的盲孔、埋孔工艺。它的核心就两样:微孔细线。注意啊,有埋孔的不一定是HDI(老式机械钻孔也能做埋孔),但HDI板里的埋孔,肯定是激光钻的微孔。



咱们在嘉立创官网上可以看到,这里还有一阶二阶这个词。这说的不是板子有几层,而是制造过程有多麻烦,得经历几次激光钻孔和压合的循环。次数越多,阶数越高,能做的线路结构就越复杂,当然,做起来越难,成本也蹭蹭往上涨。

咱们拿六层板来举个详细的例子:

一阶:一阶板就是先钻通L2-L5,再压上第1和6层外层铜箔,接着用激光钻出表层到次外层的盲孔(L1-L2和L6-L5)。整个过程只有一次压合和一次激光钻孔,因此称为一阶。



二阶:在制作二阶板时,先钻通L3-L4埋孔,再压合形成L2-L5中间板,第一次激光钻孔L2-L3和L4-L5盲孔,然后第二次压合L1和L6,第二次激光钻孔完成L1-L2和L5-L6盲孔,最后钻通孔连接所有层。‌整个过程需两次压合和两次激光钻孔,因此称为二阶。


既然HDI盲埋孔这么好,为啥不是所有板子都用?最实在的原因就一个字:贵!

以前,一个盲孔的成本比通孔能贵出50%甚至更多,埋孔就更别提了,翻个两三倍都是常事。而且生产周期还长。所以对于很多对电路板大小要求没那么苛刻的产品来说,稍微把板子尺寸做大一圈,可比用盲埋孔省钱多了,这是大实话。

但是,情况现在不一样了。 以前这技术贵,工艺复杂,量小价高。现在,像咱们经常打样的嘉立创这样的大厂也可以做HDI盲埋孔板子,一下子就把门槛拉低了。


03

嘉立创盲埋孔简介

嘉立创搞的HDI盲埋孔板,对咱们普通工程师和各企业来说,更加方便:

1、能力够用,覆盖广: 它支持从一阶到二阶的HDI工艺,能做到最小3mil的线和间距,最小3mil的激光孔,板子最高能做到32层。这意味着市面上绝大多数的高密度设计需求,它都能接得住,不用再为找一家能做的厂而发愁。

2、交期快了一半: 传统做HDI板,等上一两个月不稀奇。嘉立创利用自己的流程优势,把交期压缩到了行业平均水平的一半左右,这对产品研发赶进度太重要了。

3、价格实在多了: 通过规模化、自动化的生产和数字化的管理,它把HDI板的制造成本给打了下来。虽然肯定还是比普通通孔板贵,但已经从用不起变成了可以权衡考虑。对于想提升产品竞争力、做小型化的人来说,多了一个非常可行的选择。

4、板材可靠,不玩虚的: 用的都是像生益S1000-2M这种行业内公认的高品质板材,电气性能、耐热性都很好,做车规级、工业级的板子也更有底气。

5、操作省心: 直接在它家网站上传文件、选参数、看报价、下单,生产进度网上随时可查。比起以前动不动就要发邮件、打电话去跟工厂反复确认,效率高太多了。

我们可以把HDI盲埋孔理解成一个高级工具。以前这工具又贵又难买,现在嘉立创这样的厂家把它做成了价格合理、交货快的标准件。这让我们这些搞设计的人,在遇到难题时,手里多了一个靠谱的、能用得起的解决方案。下次画板子被逼到墙角时,不妨去嘉立创的页面上算个价看看,说不定就有惊喜。

嘉立创PCB

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