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従来のスルーホール基板とは異なり、hdi 基板 とは、マイクロビアまたは埋込ビア技術を採用し、高密度な配線ネットワークを持つ回路基板を指します。
1990年代初頭、日本IBMは表面積層回路基板プロセスを開発し、順次積層によって多層PCBを製造しました。1990年代後半、米国のIPC-2315およびIPC-4104規格では、スルーホールの直径が0.15mm以下、ホールの接続パッドの直径が0.35mm以下、スルーホールが通常ブラインドホールまたは埋込みホールであり、かつ配線幅/ピッチが0.10/0.10mm以下の多層PCBをHDI基板と定義しました。
一般的に、hdi 基板 とはの定義には以下の3点が挙げられる：
1. 最小導体幅およびピッチが0.10mm以下
2. 最小ビア径が0.125mm以下
3. 層間接続に埋込みビアおよびブラインドビアが使用されている
ただし、HDIは相対的な概念であり、技術の進歩に伴い、より細い配線やより小さなビアが求められるようになる。
hdi 基板 とはの基本構造には2種類あります。
1つはコア基板積層型HDI基板、もう1つは全積層型HDI基板です。
構造設計や基材の違いにより、HDI構造は様々な多層基板にも見られ、リジッドHDI基板、フレキシブルHDI基板、リジッド・フレキシブル複合HDI基板、さらにはメタルコアHDI基板、埋込部品HDI基板などがあります。
一般的に、HDI基板には3つの大きな特徴があります：
1. マイクロビア：定義上、直径150µm（6mil）未満の穴は通常、マイクロビアと定義されます。
2. ブラインドビアと埋込ビア：
2.1. ブラインドビア：PCBの片面のみに達し、もう一方の面とは接続されていないビア。
2.2. 埋込みビア：プリント基板の内層間に埋め込まれ、表面まで達していないビア。
3. 高配線密度：HDI基板の最小導体幅とピッチは通常、より小さい。
なぜHDIを選ぶのか？
hdi 基板 とはの利点は主に以下の点に現れています：
1. ビア構造の設計が容易で、選択の自由度が高く、設計効率が向上します；
2.配線可能なスペースが増え、配線密度が向上する；
3.絶縁層の厚みを薄くすることで、基板全体の厚みと重量を削減できる；
4.配線の相互接続長を短縮し、電気信号の干渉や損失を低減できる；
5.ビアの厚径比が小さいため、相互接続の信頼性が向上する；
6.基板のサイズと層数を縮小することで、製造コストを削減できる
HDIの積層構造と階数
HDIプロセスには、しばしば「1次」、「2次」、または「3次」などのオプションが伴います。これは、積層回数とレーザー穴あけの複雑さを表しています。
1、1次HDI（1+N+1構造）
これは最も基本的で、コストパフォーマンスに優れたHDI構造です。
構造解説：「1」は表面層のレーザー穴あけが1回のみであることを表します。「N」は中間層の積層基板を表します。
2、 2次HDI（2+N+2構造）
配線密度がさらに高くなる場合、2回の積層が必要となります。
構造解説：2層以上のマイクロホール構造を含み、複数回の積層、レーザー穴あけ、メッキ工程を経る必要があります。
オフセットホール vs スタックホール：
オフセットホール：異なる層のマイクロホールが水平方向にずれて配置されており、信頼性が比較的高いです。
積層穴：微細穴が垂直に積み重ねられています。スペースを節約できますが、製造プロセスに対する要求が極めて高くなります。
3、3次HDIと層間ブラインドホール
層間ブラインドホール：これにより、複雑な配線に対して非常に高い柔軟性が提供されます。
HDI設計上の注意事項
パラメータを把握することは第一歩に過ぎません。
実際のレイアウト作業においては、生産上のリスク（DFM問題）を引き起こしやすい細部が数多く存在します。
以下に、HDI設計の主要なガイドラインをまとめました。
1、レーザー穴のパッド設計：「+6mil」の原則を厳守する
レーザー穴あけは高精度ですが、電気的接続を保証するために十分なパッドリング幅が必要です。
最上層のパッド：レーザー穴径より6mil大きくする必要があります（つまり片側のリング幅は3mil）。例：0.1mm（4mil）のレーザー穴の場合、パッドは10milに設計する必要があります。
最下層のパッド：同様に、レーザー穴径より6mil大きくする必要があります（片側リング幅3mil）。
注意点：スルーホールの公差に基づいてブラインドホールのパッドを設計してはいけません。そうすると、パッドの破損や断線が発生しやすくなります。
2、配線間隔と安全距離
HDI基板の内部スペースは非常に狭く、安全距離は短絡を防ぐための鍵となります。
ブラインドホールのエッジ間隔：
異なるネットワーク間：9.5mil以上、同一ネットワーク内：5mil以上
穴から配線までの距離：
内層の穴の端から配線まで：6mil以上を確保すること。
外層の穴の端から配線まで：異なるネットワーク間6mil（最小）、同一ネットワーク内5mil（最小）
穴から基板端までの距離：内層／外層のレーザー穴の端から外形線／Vカットまでの距離は14mil（0.35mm）以上とする
3、ブラインドホールの充填プロセス：「凹み」は不可
多くのエンジニアは、ブラインドホールの表面が平坦でないことがはんだ付けに影響することを懸念しています。レーザーブラインドホールに統一してメッキ充填プロセスを適用する場合、穴口の凹みと比較して、メッキ充填の方がより優れた平坦性を提供できるという利点があります。
注意：メッキ効果を確保するため、設計図面におけるブラインドホールの深径比（深さ：穴径）は 1:1 以下に制御する必要があります。
4、機械埋込み穴の処理
2層以上、または埋込み穴を含む基板（L2-L5埋込み穴など）を設計する場合：すべての機械埋込み穴について、樹脂充填＋メッキキャップ処理を一律に採用することを推奨します。また、スタックホール設計（埋込み穴の上にレーザー穴を開けること）もサポートします。
これにより、内層間の相互接続の問題が解決されるだけでなく、ラミネート時の樹脂の流出や空洞のリスクも防止できます。
5、独立パッドについて
hdi 基板 とは、内層の独立パッドを削除しないことを推奨します。ただし、削除できないケースもあるため、内層の独立パッドを削除するかどうかは、PCBメーカーが実際の状況に応じて判断します。
HDI技術はかつてハイエンドフラッグシップ製品の「専売特許」であり、その高額なコストと複雑なプロセスから、多くの中小企業は手を出せずにいました。しかし、電子製品が極限の薄型化とスマート化へと進化するにつれ、HDIはエンジニアが習得すべき標準的なスキルとなっています。
hdi 基板 とはこれです。iPCBは、標準化されたHDIプロセスパラメータ（3.0milの線幅、0.1mmのレーザービア、S1000-2M基板）とスマートな生産プロセスを通じて、非常に競争力のある試作価格、産業レベルの信頼性保証、そして設計から納品までの迅速な体験を提供します。
