첫 번째 층에서 마지막 층까지 이어지는 비아는 한 가지 유형만 있습니다. 외부 트레이스든 내부 트레이스든 비아는 관통형으로 뚫려 있으며, 이를 스루홀 PCB라고 합니다. 층의 수는 스루홀 PCB와는 무관하며, 일반적으로 사용되는 2층 PCB에도 스루홀이 있습니다. 많은 스위치와 군용 회로 기판은 20층 구조임에도 불구하고 여전히 스루홀 비아를 사용합니다. 이 공정은 드릴 비트로 PCB에 구멍을 뚫은 후 구멍 내부에 구리를 도금하여 전기적 연결을 형성하는 과정입니다.
도금된 관통홀 직경은 일반적으로 0.2mm, 0.25mm, 0.3mm입니다. 그러나 0.2mm 규격은 일반적으로 0.3mm 규격보다 비쌉니다. 드릴 비트가 얇을수록 파손되기 쉽고 드릴링 시간이 더 오래 걸리기 때문입니다. 이러한 추가 시간과 드릴 비트 비용은 회로 기판 가격 상승에 반영됩니다.
이 다이어그램은 6층 1차 HDI(고밀도 상호연결) 기판의 층 구조를 나타냅니다. 상단과 하단에는 각각 0.1mm 직경의 레이저 비아가 있는 두 층이 있습니다. 내부 층에는 기계적 비아가 있어 4층 스루홀 기판과 유사한 구조를 형성하며, 외부를 덮는 두 층이 더 있습니다.
레이저 비아는 유리 섬유 소재는 관통할 수 있지만 금속 구리는 관통할 수 없습니다. 따라서 외층의 비아는 내부 배선에 영향을 미치지 않습니다. 레이저 드릴링 후, 구멍에 구리 도금을 하여 레이저 마이크로 비아를 형성합니다.
위 이미지는 6층 2단 스태거드 홀(HDI) 기판을 보여줍니다. 일반적으로 6층 2단 HDI 기판은 덜 일반적으로 사용되며, 8층 2단 HDI 기판이 더 많이 선호됩니다. 그러나 더 높은 층 수를 처리할 때의 원리는 6층 HDI의 경우와 동일합니다. "2단"이라는 용어는 레이저로 드릴링된 두 층의 홀이 존재함을 나타냅니다. "스태거드"라는 용어는 레이저로 드릴링된 두 층의 홀이 정렬되지 않았음을 나타냅니다. 홀이 엇갈리는 이유는 무엇일까요? 구리 도금 공정 중에 홀이 완전히 채워지지 않아 홀 내부에 보이드가 생길 수 있기 때문입니다. 따라서 이러한 보이드 위에 직접 드릴링할 수 없습니다. 대신, 홀을 일정 간격으로 엇갈리게 배치하고 그 위에 또 다른 보이드 층을 생성해야 합니다. 6층 2단계 HDI는 1단계 HDI 구조의 4개 층에 외부에 2개 층을 추가하는 방식입니다. 8층 2단계 HDI는 1단계 HDI 구조의 6개 층에 외부에 2개 층을 추가하는 방식입니다. 마이크로비아 기술은 레이저로 드릴링된 두 층의 비아가 겹쳐지는 복잡한 공정과 높은 비용을 필요로 합니다. 이를 통해 더욱 컴팩트한 회로를 구현할 수 있습니다. 외부 비아를 생성하기 전에 내부 비아를 전기 도금으로 채워야 합니다. 이 공정은 기존 스루홀 기판보다 비용이 더 많이 듭니다. 초고가 고밀도 상호 연결(HDI) 기판의 경우, 여러 층의 레이저로 드릴링된 마이크로비아가 사용됩니다. 각 층은 레이저로 드릴링된 비아로 구성되어 원하는 대로 비아를 라우팅하고 생성할 수 있는 유연성을 제공합니다. 레이아웃 엔지니어는 자신의 작업에 매우 만족하고 있습니다! 더 이상 이상적인 디자인을 만들 수 없다는 걱정을 할 필요가 없습니다. 하지만 조달 부서는 Any-Layer HDI(고밀도 인터커넥트) 보드 가격이 일반 스루홀 보드보다 10배 이상 높아 상당한 압박에 직면해 있습니다! 이는 iPhone과 같은 고가 제품에서만 이처럼 고가의 보드를 사용할 수 있는 이유이기도 합니다. 현재 다른 휴대폰 브랜드에서는 Any-Layer HDI 보드를 채택한 업체에 대한 소식을 접하지 못한 것으로 보입니다.
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