고밀도 상호 연결(HDI) 인쇄 회로 기판

November 6, 2025

1. 정의 및 핵심 개념

고밀도 상호 연결(HDI) PCB는 기존 PCB에 비해 단위 면적당 배선 밀도가 현저히 높은 고급 인쇄 회로 기판입니다.HDI 기술의 핵심 동기는 소형화 및 향상된 성능을 위한 현대 전자 제품의 끊임없는 추구입니다. 고도로 정교한 제조 공정을 사용하여 HDI 보드는 더 많은 구성 요소와 라우팅 트레이스를 더 작은 물리적 공간에 담아 장치를 더 가볍고 작고 컴팩트하게 만듭니다.

2. 주요 구조적 특징

HDI PCB를 정의하는 것은 이러한 고밀도를 가능하게 하는 특수 구조의 사용입니다.

마이크로 비아:이것은 HDI PCB의 가장 중요한 특징입니다. 마이크로 비아는 일반적으로 직경이 $le 150 mu m$ ($le 0.006$ 인치)인 작은 전도성 구멍입니다. 일반적으로 레이저 드릴링(기계적 드릴링 아님)을 사용하여 생성되며 레이어를 연결하는 데 중요합니다.
- 블라인드 비아: 외부 레이어를 하나 이상의 내부 레이어에 연결하지만 보드를 완전히 통과하지는 않습니다.
- 매립 비아: 두 개 이상의 내부 레이어를 연결하고 외부에서 완전히 밀봉됩니다.
- Via-in-Pad(VIP): 마이크로 비아가 구성 요소의 솔더 패드 내부에 직접 배치되어 볼 그리드 어레이(BGA)와 같은 미세 피치 구성 요소의 더 조밀한 배치를 허용하는 기술입니다. 그런 다음 비아를 채우고 도금합니다.
더 미세한 라인 및 공간: 구리 트레이스(라인)와 그 사이의 간격(공간)은 훨씬 더 좁으며, 종종 $le 100 mu m$ (0.10mm) 너비로 각 레이어에 훨씬 더 많은 수의 트레이스를 라우팅할 수 있습니다.
빌드업 레이어(순차 적층):HDI 보드는 종종 각 단계에서 비아를 드릴링하고 채우는 순차 적층 공정을 활용합니다. 이 "빌드업" 구조는 (1+N+1) 또는 (2+N+2)와 같은 유형을 생성하며, 여기서 'N'은 코어 레이어이고 숫자는 양쪽에 고밀도 빌드업 레이어를 나타냅니다.

3. HDI 기술의 장점

장점	설명
소형화	전반적인 PCB 크기와 무게를 크게 줄여 더 작은 소비자 제품의 필요성을 충족합니다.
향상된 신호 무결성	더 짧은 신호 경로(마이크로 비아로 인해)는 인덕턴스, 커패시턴스 및 신호 반사(스텁)를 줄입니다. 이는 보드의 고속 전기적 성능을 향상시키고 신호 손실을 줄입니다.
밀도/기능 향상	더 많은 구성 요소(특히 BGA와 같은 많은 핀 수의 구성 요소)를 보드에 배치할 수 있으며, 기존 설계에 비해 총 레이어 수를 줄일 수 있습니다.
향상된 신뢰성	마이크로 비아는 일반적으로 구리로 채워지고 도금되어 기존의 기계적으로 드릴링된 스루홀보다 더 강력한 연결을 제공합니다.

4. 일반적인 응용 분야

HDI PCB는 다음을 포함한 대부분의 최신 하이테크 전자 장치의 중추입니다.

스마트폰 및 태블릿
웨어러블 기술(스마트워치, 피트니스 트래커)
의료 장비(진단 이미징, 모니터링 장치)
자동차 전자 장치(ADAS 모듈, GPS 시스템)
항공 우주 및 방위 시스템