高密度相互接続(HDI)PCBは、プリント回路基板技術における大きな進歩であり、よりコンパクトで効率が高く、信頼性の高い電子機器の実現を可能にします。小型化と高性能電子機器の需要が高まるにつれ、HDI PCBは、民生用電子機器、自動車、医療機器、航空宇宙など、様々な業界で不可欠な存在となっています。この記事では、HDI PCB技術の詳細、その利点、製造プロセス、そしてSprintPCBがHDI PCBソリューションの理想的なパートナーである理由について解説します。
HDI PCBテクノロジーの理解
HDI PCBは、従来のPCBと比較して単位面積あたりの配線密度が高いのが特徴です。マイクロビア、ブラインドビア、ベリードビア、そして微細な配線とスペースを採用することで、優れた電気性能と設計柔軟性を実現します。この技術により、より多くの部品をより小さな面積に集積することが可能になり、電子機器の軽量化と小型化につながります。
HDI PCBの利点
HDI PCBは従来のPCBに比べて多くの利点があります。
小型化: マイクロビアと細線の使用により、現代の小型デバイスに不可欠な、より小型で薄い基板の設計が可能になります。
強化された電気性能: 信号パスが短くなると信号損失が低減し、信号の整合性が向上します。これは高速アプリケーションにとって重要です。
信頼性の向上: 相互接続とレイヤーの数が減ることで、潜在的な障害点が最小限に抑えられ、全体的な信頼性が向上します。
設計の柔軟性: HDI テクノロジーは、より高いコンポーネント密度による複雑な設計をサポートし、限られたスペースでより多くの機能を実現します。
コスト効率が高い: 高度なテクノロジーにもかかわらず、HDI PCB は追加のコンポーネントと相互接続の必要性を最小限に抑えることで、システム全体のコストを削減できます。
HDI PCB製造プロセス
HDI PCB の製造には、いくつかの特殊なプロセスが含まれます。- レーザードリリング高精度レーザードリリングは、通常直径0.1mm未満のマイクロビアを形成するために用いられ、これによりコンパクトな層間接続が可能になります。このプロセスは、HDI設計に求められる微細なフィーチャ密度を実現するために不可欠です。
- ブラインドビアとベリードビア:ブラインドビアは外層と1層以上の内層を接続し、ベリードビアは内層のみを接続します。これらのビアは多層HDI構造に不可欠であり、貴重な表面スペースを消費することなく信号配線を可能にします。1+N+1や2+N+2といった複雑なスタックアップは、複数の積層段階を経て構築されます。
- シーケンシャルラミネーション方式のHDI PCBは、シーケンシャルラミネーションを用いて層ごとに積層されます。各サイクルには、パターン形成、ビア形成(レーザードリリング)、プレス加工が含まれており、高密度回路と多層相互接続構造を実現します。
- ビアフィリング:マイクロビアおよびビアインパッド構造に導電性または非導電性樹脂を充填することで、ボイドの発生を防ぎ、機械的強度を確保し、部品実装のための平坦な表面を形成します。この工程は、BGAおよび高密度SMT部品において特に重要です。
- レーザーダイレクトイメージング(LDI)従来のフィルムベースの露光方式に代わり、LDI技術はレーザーを用いて回路パターンをフォトレジストに直接露光します。これにより、画像解像度が向上し、アライメント精度が向上し、HDI PCB特有の微細な配線にも対応できます。
- 高精度エッチングHDI PCB の配線と間隔は、多くの場合 75μm(3 mil)未満です。厳密に管理されたエッチングプロセスにより、寸法精度、エッジの鮮明度、そして基板全体の均一性を確保しています。
- 銅めっき ドリル加工後、電気めっきによりマイクロビア内に導電性銅を堆積させ、層間の信頼性の高い電気接続を確立します。均一なめっき厚は、信号の整合性と機械的強度にとって非常に重要です。

- インピーダンス制御トレース形状、誘電体、間隔を厳密に制御することで、高速信号パス全体にわたって一貫したインピーダンスを確保します。これは、5G、車載レーダー、高周波コンピューティングなど、信号整合性が求められるアプリケーションに不可欠です。
- 表面処理ENIG(無電解ニッケル・金めっき)などの表面処理は、はんだ付け性の向上、耐酸化性の向上、そして長期的な性能確保を目的としています。表面処理は、ファインピッチ部品の実装にも対応します。
HDI PCBの用途
HDI PCBはさまざまな高性能アプリケーションに不可欠です。- 民生用電子機器: スマートフォン、タブレット、ウェアラブル デバイスでは、コンパクトなサイズと高い機能性を理由に HDI PCB が使用されています。
- 自動車システム: 先進運転支援システム (ADAS) とインフォテインメント システムは、コンパクトなスペースで信頼性の高いパフォーマンスを実現するために HDI PCB を活用しています。
- 医療機器: ポータブル医療機器は、HDI PCB の小型化と信頼性の恩恵を受けます。
- 航空宇宙および防衛: HDI PCB は、航空宇宙および軍事用途における信頼性とパフォーマンスの厳しい要件を満たしています。
HDI PCB ソリューションに SprintPCB を選ぶ理由
SprintPCBはHDI PCBの大手メーカーとして際立っており、お客様の特定のニーズに合わせた包括的なソリューションを提供しています。- 高度なテクノロジー:最先端の設備を活用することで、SprintPCB は 0.1 mm という小さなマイクロビア サイズを実現し、高密度の相互接続を保証します。
- 品質保証: ISO 9001 や IATF16949 などの国際規格に準拠することで、最高品質の製品が保証されます。
- 専門知識:経験豊富なエンジニアのチームが、プロジェクト全体を通じて設計サポートと技術指導を提供します。
- カスタマイズ: SprintPCB は、さまざまな設計要件と生産量に対応できる柔軟な製造オプションを提供します。
- グローバル展開:世界中の顧客にサービスを提供する SprintPCB は、タイムリーな納品と迅速な顧客サービスを保証します。
結論
HDI PCBテクノロジーは、現代のエレクトロニクスの進歩に不可欠であり、小型化、性能、信頼性において比類のないメリットをもたらします。SprintPCBのような経験豊富なメーカーと提携することで、お客様の製品はHDIテクノロジーの潜在能力を最大限に引き出すことができます。最先端の民生用電子機器の開発から、重要な航空宇宙システムの開発まで、SprintPCBはお客様のHDI PCBニーズを満たす専門知識と能力を提供します。