일반 다층 보드는 패널 전체를 관통하는 기계 드릴 홀로 층을 연결합니다. HDI 보드는 외층을 레이저로 가공해 필요한 깊이까지만 연결합니다. 그러면 스루홀 배럴이 차지하던 공간이 비워집니다. 같은 외형에 더 많은 부품이 들어가고, 미세 피치 패키지 아래 귀환 경로가 짧아지며, 층수를 늘려야 했던 보드가 더 얇고 가볍게 유지됩니다.
제작 가능한 적층
- 1+N+1 — 기계 드릴 코어 양면에 마이크로비아 층 1개씩. 일반 다층 보드에서 한 단계 올라가는 가장 흔한 구성입니다.
- 2+N+2 · 1+1+N+1+1 — 면당 마이크로비아 층 2개로, 미세 피치 BGA 에스케이프 배선과 고밀도 커넥터 팬아웃에 대응합니다.
- 3+N+3 — 면당 마이크로비아 층 3개. 패키지 피치와 핀 수 때문에 다른 선택이 없을 때 사용합니다.
- ELIC — 스루홀이 있는 기계 코어 없이 모든 층을 마이크로비아로 연결합니다.
마이크로비아는 서로 바로 위에 쌓거나 엇갈리게 배치하며, 패드 안에 위치하는 경우 구리로 충전하고 캡핑해 페이스트 도포면이 평평하게 유지되도록 합니다.
HDI인가, 일반 다층 기판인가
HDI는 배선에 대한 답이지 그 자체로 상위 버전이 아닙니다. 물어야 할 것은 제품이 감당할 수 있는 층수에서 설계의 여유가 끝났는지입니다. 먼저 에스케이프 배선을 봅니다. 미세 피치 패키지와 커넥터 팬아웃이 일반 다층 기판의 외층에서 정리된다면 신호층을 추가하는 쪽이 보통 더 저렴합니다. 마이크로비아 층을 하나 더할 때마다 적층 압착, 레이저 드릴, 평탄화 공정이 함께 따라오기 때문입니다.
다음은 두께입니다. 회로가 아니라 외형으로 제품이 정의될 때 마이크로비아는 더 얇은 기판에 더 많은 연결을 담을 수 있고, 휴대 기기와 웨어러블, 카메라 설계가 이 전제 위에 서 있습니다. 세 번째는 귀환 경로입니다. 마이크로비아는 연결하는 층에서 멈추므로 층수가 그대로여도 고속 버스 아래의 루프가 짧아집니다. 일반 다층 기판에서 동박을 더 넣어서는 얻을 수 없는 효과입니다.
한 설계에 고밀도 로직 영역과 두꺼운 동박이 필요한 전원부가 함께 있거나, 밀도가 미세 피치 패키지가 아니라 경성-연성 전환부에서 나오는 경우에는 견적을 확정하기 전에 경연성 기판과 다층 PCB 구성을 나란히 놓고 적층 구조를 검토합니다.
마이크로비아 · 드릴 · 도금
마이크로비아는 최소 0.1 mm로 레이저 드릴하며, 기계 드릴은 0.15 mm 이상을 종횡비 15:1로 처리합니다. 외층은 선폭 · 간격 0.06 mm, 동박 0.5~20 oz를 적용하므로 고밀도 로직 영역과 전원부가 하나의 적층을 공유할 수 있습니다. 도금 후에는 적층을 노광 · 압착하고 층별로 검사하며, 보드 외형과 휨 · 비틀림, 동박 균형은 경성 라인과 동일한 공차로 확인합니다.
재료와 임피던스
고Tg FR-4가 HDI 작업 대부분을 담당하고, 고객 자체 승인 요건이 있으면 할로겐프리 적층판을, 고주파에서 신호가 버텨야 하면 Rogers · Arlon · Taconic · Nelco를 사용합니다. 임피던스는 0.06 mm 피처에서도 ±10 %로 유지되며, 덕분에 고밀도 HDI 보드를 소형 제품뿐 아니라 고속 버스에도 사용할 수 있습니다. 같은 층수를 다층 PCB로 구현하면 보드 면적이 더 커집니다.
HDI PCB의 사용 분야
소비자 전자, 휴대용 · 보안 기기, 보안 · 카메라 시스템, 의료 모니터와 영상 장비, 그리고 IATF 16949:2016을 따르는 자동차 센서 · 레이더 모듈입니다. 조립도 같은 현장에서 이뤄집니다. 01005 부품까지 처리하는 SMT 4개 라인, X선 검사, BGA 리워크를 갖추고 있어 BGA 패드 아래 마이크로비아는 부품을 실장한 동일한 팀이 검사합니다.
HDI 제작에서 어긋나는 지점
HDI 문제는 대부분 라인이 아니라 적층 도면 단계에서 결정됩니다.
- 스택 마이크로비아와 층간 정합 — 마이크로비아 층은 각자의 타깃을 기준으로 드릴과 노광을 하므로, 스택된 비아는 아래 모든 층의 편차를 누적합니다. 스태거드 배치, 패널 가장자리에 남긴 타깃 마크, 패드 안에서 여유를 둔 비아 위치가 마지막 층을 패드 옆이 아니라 패드 위에 붙잡아 둡니다.
- 구리 충전과 패드 아래 함몰 — 평탄화하지 않은 충전 비아는 얕은 함몰을 남기고, 그 위의 볼이 리플로우에서 틈으로 흘러 들어갑니다. 충전과 캡핑을 명시적으로 지정하고, 패드 아래 페이스트 개구를 비아 지름과 대조해 확인합니다.
- 압착 횟수와 완성 두께 — 마이크로비아 층을 추가할 때마다 프레스 사이클이 하나 늘고, 그때마다 잃는 절연층이 쌓입니다. 얇은 제품에서 먼저 드러나므로 적층 구조에서 사이클당 절연층을 확보하고 완성 두께는 공차 폭과 함께 견적합니다.
- 비아 바닥 상태 — 레이저 비아 바닥의 수지 스미어나 산화된 타깃 패드는 통전 검사는 통과하는 연결의 저항을 끌어올립니다. 디스미어와 비아 바닥 처리를 공정 노트에 명시하고, 같은 패널에서 쿠폰을 잘라 단면을 확인합니다.
- 테스트 액세스 — 마이크로비아와 충전 패드는 테스트 포인트가 쓸 자리를 차지하므로 쿠폰, 테스트 포인트, 바운더리 스캔 액세스를 적층 구조와 함께 계획하고 레이아웃 승인 후에 덧붙이지 않습니다.
견적 요청
Gerber 세트와 함께 예정 적층 구조, 배선할 최소 피치, 임피던스 요구 사항, 수량을 보내주세요. 시제품은 1~3일, 중량 생산은 4~10일에 회수됩니다. 공정 한도는 역량 페이지에, 발급된 인증서는 인증서 페이지에 정리되어 있습니다.
조립까지 이어지는 HDI 적층은 중국 PCB 조립 페이지에서 부품 조달 · 박스 빌드와 함께 견적합니다.
