HDI板一阶二阶三阶区分方法

一阶HDI板工艺相对简单，生产易于控制。而二阶HDI的工序则变得复杂，主要难点在于层间对位精度要求高，以及微孔加工与孔金属化（镀铜）难度大。二阶设计有多种实现形式：

其一为错孔设计，即各层盲孔交错排列，分别连接相邻层级，信号通过中间层实现转接，可视为两个一阶HDI结构的组合。

其二为叠孔设计，通过将两个一阶盲孔在垂直方向上堆叠实现二阶互连。该工艺需多次激光钻孔与电镀，并对填孔平整度、对位精度和多阶界面结合力等关键工艺点要求极严。

其三可采用skip-via（跳孔）工艺，直接从外层钻孔至第三层（或n-2层）。这种方法与传统逐次钻孔工艺迥异，因其需一次性穿透更多介质层，对激光钻孔能力和孔壁质量提出了更高要求。

1. 错孔设计 (Staggered Vias) - “两个一阶HDI的叠加”

工艺过程：这是最直观的二阶方式。先加工第一组一阶盲孔（L1->L2），完成压合、镀铜后，再在错开的位置上加工第二组一阶盲孔（L2->L3）。

核心挑战：

对位问题 (Alignment)：需要两次激光对位。第二次在L2层上为L2->L3的盲孔定位时，必须充分考虑第一次压合带来的涨缩偏差，对位系统要求极高。

流程冗长：相当于经历两次一阶HDI的完整流程（两次激光钻孔、两次孔金属化、两次压合），良率是各环节良率的乘积，累积损耗风险大。

优点：避免了叠孔难题，降低了孔内镀铜的难度。

缺点：占用更多的布线空间，因为两排孔必须错开。

2. 叠孔设计 (Stacked Vias) - “工艺点的特别控制”

工艺过程：先加工并完成L1->L2的盲孔，然后用树脂或电镀铜将其完全填平并磨平。之后在完全相同的垂直位置上，激光钻孔制作L2->L3的盲孔。

核心挑战（极高难度）：

填孔与平整度：第一次的盲孔必须被完美填充，不能有任何空洞，且表面必须高度平整。否则第二次激光钻孔时会发生偏移、钻斜或能量吸收异常，导致孔形不良甚至钻到树脂上。

对位精度：要求两次激光钻孔的对位精度极高，必须近乎完美地重合。

镀铜可靠性：相当于在两次电镀的界面上形成连接，对界面结合力和铜箔可靠性要求极高。

优点：节省布线空间，是实现高密度互连的关键技术。

缺点：成本高昂，工艺复杂，良率控制难度大。

3. 一次钻孔二阶 (Skip-via) - “直接钻孔到第三层”

工艺过程：使用更强大的激光器和优化的介质材料配方，直接从外层（L1）一次钻孔穿透至第三层（L3）。这不再是标准的“盲孔”，而是一种“跳层微孔”。

核心挑战（工艺差异巨大）：

钻孔难度：需要钻透的介质层更厚，必须精确控制激光的能量和脉冲次数，确保孔形良好（锥度、无残渣）且不损伤下方的铜箔（L3层）。

孔金属化（镀铜）难度：深径比（孔深/孔径）更大，对电镀液的通孔能力和工艺要求极为苛刻，要保证孔深处处镀铜均匀，无空洞。

优点：工序最短，理论上只需一次钻孔和一次电镀，避免了多次压合和对位问题。

缺点：对材料、激光设备和电镀工艺的要求最高，技术门槛极高。

HDI板的核心特征是使用激光微盲孔实现高密度互连。其“阶数”由激光钻孔流程的次数和盲孔的堆叠方式共同决定。以百能云板6层HDI为例

六层一阶HDI板 (6-Layer 1st Order HDI)

互连结构：

激光盲孔 (Laser Microvia)： 1-2， 5-6

机械埋孔 (Mechanical Buried Via)： 2-5

关键工艺特点：

先制作包含 2-5 层线路和机械钻孔埋孔的内层核心板。

将外层（L1/L6）压合到核心板上。

进行一次激光钻孔，同时加工出 1-2 和 5-6 的盲孔。

最后钻通孔（如需）。

本质：仅需一次激光钻孔工序。2-5的孔因孔径较大且不涉及激光工艺，通常采用机械钻孔，这仍属于一阶HDI的常见设计。

六层二阶HDI板 (6-Layer 2nd Order HDI)

二阶HDI的复杂性在于需要两次独立的激光钻孔工序和多次层压，并可根据盲孔布局分为两种类型。

1. 工艺流程

第一次加工：制作包含 3-4 层机械埋孔的子板。

第一次压合：将L2和L5压合到子板上，形成“2-5”层的中间板。

第一次激光钻孔：在中间板上激光钻出 2-3 和 4-5 的盲孔。

第二次压合：将最外层的L1和L6压合上去。

第二次激光钻孔：激光钻出最外层的 1-2 和 5-6 盲孔。

钻通孔：最后钻出从1到6层的通孔。

结论：该板经历了两次层压和两次激光钻孔，这是二阶HDI的典型特征。

2. 类型区分：错孔 (Staggered) vs 叠孔 (Stacked)

错孔二阶HDI：

特征：1-2 和 2-3 这两组盲孔在水平位置上错开，不重叠。

优点：工艺相对简单，无需填孔，成本较低。

缺点：占用更多的布线空间。

叠孔二阶HDI：

特征：1-2 和 2-3 这两组盲孔在垂直位置上精确对准并堆叠在一起。为实现这一点，1-2 的盲孔必须先进行电镀填平并打磨平整，然后再压合第三层，并在同一位置上激光钻出 2-3 的盲孔。

请注意：举例的“1-3层”盲孔通常称为跳过孔 (Skip-via)，它是一种特殊设计，并非叠孔的经典形式。经典叠孔是指 1-2 + 2-3 的堆叠。

优点：极大节省布线空间，实现更高的互连密度。

缺点：工艺极其复杂（涉及填孔和平整化），对位要求极高，成本高昂。

总结对比