现代电子产品越来越复杂的功能，以及越来越小巧的外型，对PCB设计及制造工艺都提出了更高要求。
制造高可靠性HDI PCB有两个关键：一是在设计阶段做出正确决策，二是选择技术能力匹配的专业工厂。
趋势：复杂且小巧
从消费电子、计算机到汽车电子和高端医疗设备，微型化是行业趋势。这不仅体现在产品尺寸缩小，还因元器件更小，组装需更高密度和更精细的几何特征。
现代电子设备对小型化和高性能的需求，推动了HDI技术的发展，需支持更高层数、更多连接、更细线宽与间距的解决方案。
基于这些需求，激光盲孔被更频繁地应用，因为常规的导通孔无法适配HDI的高密度。激光盲孔，结合埋孔设计，不仅能够增加电路板内的连接数量，还能释放外层空间，容纳更多元器件。
更高层数，加上盲埋孔设计，也要求使用比常规多层PCB更薄的PP和芯板，这进一步提高了对工厂的能力要求。
更多生产工序
电子行业的微型化趋势，对PCB工厂的生产设备提出了更高要求。HDI电路板生产工序中的很多流程与常规多层PCB类似，但生产HDI板需要更先进的设备，来实现小尺寸特征。
多层埋孔/盲孔结构，需要额外增加多道工序，比如多次钻孔、电镀和层压，每道工序都可能产生一定量的偏差，工序次数越多，累积的偏差量也就越大，这进一步增加了生产难度和错误风险。HDI PCB上的所有尺寸特征都很小，这需要专门用于高端工艺的设备来制造。许多工厂都配备了激光钻孔机，而且越来越多的工厂也开始配备更先进的电镀线（水平/VCP电镀线），来满足HDI的加工需求。我们在批准工厂成为我们HDI PCB生产合作伙伴前，会投入大量时间和精力进行认证和审核。
在加工盲孔时，最重要的是先进的激光钻孔设备，这些设备能够加工出直径100um甚至更小的盲孔。最新一代的激光钻机，每秒内可钻取数百个孔。其次，是高精度的图形转移过程，HDI板制造商需要使用激光直接成像（LDI）设备，该设备能将线路图形直接成像到光敏材料上。
硬实力：设备、产线和无尘室
无尘室 – 为了确保图形转移的精度，必须在温度和湿度严格管控的无尘室中进行。无尘室需符合美国联邦标准209E Class 10000，该等级要求已经成为行业标准，规定空气中直径≥0.5um（人类发丝通常为20-50um）的颗粒浓度不得超过10,000个/立方英尺。目前，顶尖工厂的无尘室等级已达1,000个/立方英尺。进一步说明该标准的难度：日常环境中，空气每立方英尺含1,000,000个同等大小的颗粒。然而，高等级无尘室的采购和维护成本都非常高昂。
电镀线 -对于常规电路板，可以使用常规的垂直电镀产线，通过机械和气流搅拌，让化学药剂中的铜能够有效地沉积在板面和孔内，实现良好的电镀效果。然而，这种电镀方式，并不适用于盲孔结构的HDI板，尤其是盲孔直径＜100um的电路板。大多数工厂会采用水平电镀线和垂直连续电镀（VCP）线，通过高压喷射的方式，将化学药剂均匀喷散至板面，提高微孔电镀质量。
LDI设备 – 另一个对工厂工艺能力的考验，就是阻焊油墨对位精度的管控。微型元件（例如01005和uBGA电路，其间距小于400um）的阻焊对位公差要求为37um，个别条件下甚至要求公差25um。这就要求PCB工厂使用LDI设备进行阻焊曝光，而非传统的CCD设备，LDI设备支持更小的阻焊开窗与图形控制精度。
工厂能力的全面性
在评估一家工厂是否能进行HDI PCB生产时，我们必须对该工厂的产线和设备进行全面审核。如果一家工厂声称拥有激光钻孔设备，就认定它具备生产HDI板的能力的话，这就好比是只要拿着锤子和凿子，就能成为米开朗基罗一样。我们必须清楚，激光钻孔设备只是生产HDI的要求之一，拥有合适的电镀线和化学药品配方同样重要，同时还需要掌握如何处理、管控和验证整个电镀过程。我们会考察工厂使用的化学品和方法、图形转移设备及流程，并结合对工厂在HDI生产的实际经验和数据表现的理解，综合评估其在HDI板制造方面的能力。
我们的供应链战略，是确保我们能保有且发展一个高端且可靠的全球PCB工厂网络。我们对工厂的要求，不仅是能够生产HDI PCB，还要求将报废板的数量降到最低。一个具有3层盲孔、带4层埋孔结构的HDI板，需要进行4次层压、钻孔和电镀。如果在每个工序中，工厂的报废率达到10%，那么最终报废的电路板数量将超过交付的数量。即便客户收到了所需数量的订单，也很难不怀疑这批板子的质量。考虑到贴片后的PCBA成本可能是PCB裸板的100倍以上，确保PCB裸板的品质就至关重要了。如果在完成贴片后才发现产品报废，成本损失就会非常高昂。
从一开始就正确设计
正确是高端PCB项目一次成功的基石。HDI在导线宽度、铜箔特征间的隔离距离、阻抗要求、孔径及其与捕获焊盘和目标焊盘的关系等方面，允许的容差特别小。以上所有对布局阶段都构成了一定的挑战。PCB设计应从一开始就现实可行，且可被批量生产。
假如，我们在设计时，只考虑样板工厂的加工能力，就会容易踩坑，比如，内层芯板太薄，导致电容耦合效果不佳。在样板工厂中，工厂会小心管控处理这些超薄内层芯板，所以这种设计参数可能可行。然而，在批量生产时，由于不同工厂的加工能力差异，较薄的芯板在通过长距离、批量化的蚀刻线时容易卡住，因为它们本质上过于脆弱了。因此，我们建议微孔介电层间距为60-80um，否则容易出现问题。从我们的经验来看，这一设计参数适用于我们所有高端工厂。我们合作的少数顶级工厂，工艺能力更为先进，可以支持更薄的芯板加工。
经济的HDI PCB设计
如果PCB空间足够且元件有不同间距可选，我们建议选择间距较大的元件，来降低电路板复杂性和成本。较小的元件可能更便宜或更易得，但可能增加不必要的电路板成本，需要根据最终应用进行评估。
客户在确定最终设计方案前，应与PCB供应商合作，评估所选元件是否经济？购买更易得但更复杂的元件所节约的成本，是否与更昂贵的PCB成本持平？如今，行业中越来越多采用层叠封装（PoP）类元件，您应该仔细评估贴片厂是否熟悉该技术及可能涉及的额外成本。当然，小型元件可节省空间，可能降低PCB成本，但前提是不增加复杂性，如多层盲孔或埋孔结构。在设计阶段，就需权衡空间与复杂性的问题，否则项目很难按照预期顺利推进。
PCB供应商应该从项目早期就介入，帮助客户找到合适的解决方案，避免样板与量产之间的实际差异，确保电路板能够以合理成本、适中复杂度及可靠的良率生产。
下载HDI PCB设计指南
为了防止一开始就设计错误，我们将HDI PCB设计相关的注意事项整理成了一份设计指南，作为HDI PCB设计检查清单。