PCB的密度

密度是指按面积单位（mm²、inch²等）计算的线路、孔、焊盘的比率，当只有少数线路时，密度不是问题。但现代的密度需要现代的解决方案，每天， 客户和工厂都要求更紧凑和更复杂的设计，这主要是由于元件技术的发展。这就是挑战!

显然，如果你需要在PCB上提高密度，你需要减少线的尺寸、空间、孔、通孔的尺寸，并增加层数、连接数，以及改善层上的布线。这很容易理解， 但要实现这一点是纯科学和技术。密度越高，PCB就越复杂。多年以来，市场的趋势是提高密度。

如果你把这个概念推到极限，那么如果你达到每平方英寸平均160个引脚，你就会有一个高密度互连PCB。高科技和复杂的工艺并不一定意味着成本的上升!

对于HDI来说，情况恰恰相反，因为材料的成本比密度的成本更重要。更多的线路，更多的连接，更少的成本! 事实上，你付出更多，因为材料更贵， 因为过程更复杂，但电子功能的成本更便宜，因为更有效和更集中。

随着电子技术的进步和小型化，对HDI PCB的需求急剧增加，但从设计到生产，在印刷电路板上增加密度是一个挑战。线路之间的空间最低只有65µm。 人们总是很难想象这么小的单位。1µm是0,001mm，只是为了比较，一根人类头发的直径为50到100µm! 这种非常小的尺寸还不够具有挑战性， HDI印刷电路板至少有4层，最多可达24层，通过孔和通孔相互连接，形成超复杂的设计规则和生产流程，此外，我们在这里说的不是使用钢或铝的机械装置， 而是像FR4这样的塑料材料，其加工难度更大。

如果设计对工程师的软件来说是个挑战，那么生产中的一个主要问题就是要确保镀孔的可靠性。主要的问题来自于通孔和孔以及电镀过程。 为了假定一个良好的孔的电镀完整性，对于盲孔，长宽比被限制在1：0.8，先进的值是1：1。标准的预浸料也含有玻璃纤维，这对于激光钻孔来说太厚了 ，而且预浸料中含有的玻璃会改变激光的方向，造成激光通孔的质量一般或形状错误。

构建时必须使用更薄的基材铜，才能有好的图形定义。许多电镀工艺会增加铜的总厚度。基层铜的选择也可能影响高频应用的信号传播。 更薄的预浸料、更薄的基础铜、更薄的PCB是HDI PCB的趋势。

通孔是敏感因素。通孔在组装过程中就像铆钉一样。RoHS工艺对材料和通孔施加了高热应力。材料在Z轴上的膨胀会对通孔造成压力。 现在的趋势是不断减少通孔直径，并提高可靠性。此外，装配过程使受热成倍增加。由于这种新的情况， 减少装配过程中施加的冲击力的唯一方法是使用更稳定的FR4。如果我们想限制装配过程中和恶劣环境下的破孔现象，低CTE（热膨胀系数）材料是必须的。