高密度インターコネクト（HDI）プリント基板

November 6, 2025

1. 定義とコアコンセプト

高密度インターコネクト（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著しく高いことが特徴の高度なプリント基板です。HDI技術の根底にある動機は、小型化と性能向上を求める現代エレクトロニクスの絶え間ない追求です。高度な製造プロセスを使用することにより、HDI基板はより多くのコンポーネントと配線トレースをより小さな物理的空間に詰め込み、デバイスを軽量化、小型化、コンパクト化します。

2. 主要な構造的特徴

HDI PCBを定義するのは、この高密度を可能にする特殊な構造の使用です:

マイクロビア:これらは、HDI PCBの最も決定的な特徴です。マイクロビアは、通常直径が$le 150 mu m$ ($le 0.006$ インチ)の非常に小さな導電性の穴です。通常、レーザー掘削（機械掘削ではありません）を使用して作成され、層を接続するために不可欠です。
- ブラインドビア: 外層を1つ以上の内層に接続しますが、基板を完全に貫通することはありません。
- 埋め込みビア: 2つ以上の内層を接続し、外部から完全に密閉されています。
- Via-in-Pad (VIP): マイクロビアをコンポーネントのハンダパッド内に直接配置する技術で、ファインピッチコンポーネント（ボールグリッドアレイまたはBGAなど）の高密度配置を可能にします。その後、ビアは充填され、メッキされます。
より細いラインとスペース: 銅トレース（ライン）とそれらの間のギャップ（スペース）は非常に狭く、多くの場合$le 100 mu m$ (0.10 mm)幅で、各層に非常に多くのトレースを配線できます。
ビルドアップ層（シーケンシャルラミネーション）:HDI基板は、多くの場合、層が段階的に追加および処理され、各段階でビアが掘削および充填されるシーケンシャルラミネーションプロセスを利用します。この「ビルドアップ」構造は、（1+N+1）または（2+N+2）のようなタイプになり、ここで「N」はコア層を表し、数字は両側の高密度ビルドアップ層を示します。

3. HDI技術の利点

利点	説明
小型化	PCB全体のサイズと重量を大幅に削減し、より小型の消費者製品のニーズに対応します。
信号完全性の向上	より短い信号パス（マイクロビアによる）は、インダクタンス、キャパシタンス、および信号反射（スタブ）を削減します。これにより、基板の高速電気性能が向上し、信号損失が減少します。
密度の増加/機能性の向上	より多くのコンポーネント（特にBGAのようなピン数の多いコンポーネント）を基板に配置でき、従来の設計と比較して総層数の削減につながることがよくあります。
信頼性の向上	マイクロビアは通常、銅で充填およびメッキされており、従来の機械的に穴あけされたスルーホールよりも堅牢な接続を提供します。

4. 一般的な用途

HDI PCBは、以下を含む、現代のほとんどのハイテク電子デバイスのバックボーンです:

スマートフォンとタブレット
ウェアラブルテクノロジー（スマートウォッチ、フィットネストラッカー）
医療機器（診断イメージング、モニタリングデバイス）
自動車エレクトロニクス（ADASモジュール、GPSシステム）
航空宇宙および防衛システム