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文档简介
ICS31.180
CCSL30
T
团体标准
T/TMAC×××—2026
高密度互连(HDI)PCB设计规则与布线规范
High-densityinterconnect(HDI)PCBdesignrulesand
routingspecifications
(征求意见稿)
××××-××-××发布××××-××-××实施
中国技术市场协会发布
T/TMAC×××—2026
目次
前言................................................................................II
1范围................................................................................1
2规范性引用文件......................................................................1
3术语和定义..........................................................................1
4设计要求............................................................................2
4.1总体要求........................................................................2
4.2材料选择........................................................................2
4.3结构设计........................................................................2
4.4设计目标........................................................................2
5布线要求............................................................................2
5.1电源完整性与接地................................................................2
5.2尺寸与结构要求..................................................................2
5.3电气性能要求....................................................................3
5.4安全性要求......................................................................3
6试验方法............................................................................3
6.1通用要求........................................................................3
6.2尺寸与结构试验..................................................................3
6.3电气性能试验....................................................................4
6.4安全性试验......................................................................4
I
T/TMACXXX—2026
高密度互连(HDI)PCB设计规则与布线规范
1范围
本文件规定了高密度互连(HDI)PCB(以下简称“HDIPCB”)的设计要求、布线规则与结构技术
要求、试验方法。
本文件适用于任意层互连、错孔、叠孔等结构的高密度互连印制板的设计、制造和验收。其他类型
的PCB可参照使用。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,
仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本
文件。
GB/T2036印制电路术语
GB/T2423.3环境试验第2部分:试验方法试验Cab:恒定湿热试验
GB/T2423.10环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)
GB/T2828.1计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划
GB/T4588.3印制板的设计和使用
GB/T4677印制板测试方法
GB/T5169.16电工电子产品着火危险试验第16部分:试验火焰50W水平与垂直火焰试验方法
GB/T43799高密度互连印制板分规范
SJ21193印制板离子迁移测试方法及要求
SJ21194印制板互连应力测试(IST)方法
3术语和定义
GB/T2036界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
高密度互连(HDI)PCBhigh-densityinterconnect(HDI)PCB
采用微盲孔、埋孔及精细线路技术实现高布线密度的印制电路板。
3.2
微盲孔microblindvia
连接PCB表层与至少一个内层,且孔直径通常不大于0.15mm的导通孔。
3.3
任意层互连any-layerhdi
所有导电层之间均通过微盲孔实现互连的HDI结构,无传统通孔。
3.4
盘中孔via-in-pad
1
T/TMACXXX—2026
导通孔完全位于焊盘平面内的设计。
4设计要求
4.1总体要求
HDIPCB设计应遵循信号完整性、电源完整性、电磁兼容性、热管理和可制造性(DFM)的原则。
设计文件应完整,包括但不限于:叠层图、钻孔极图、布线图、Gerber文件、IPC-356网表、阻抗计算
报告等。
4.2材料选择
应根据产品的工作频率、耐热性、可靠性要求选择合适的基材与铜箔。常用材料应符合表1规定。
表1HDIPCB常用材料要求
玻璃化转变温度
材料类型标准型号介电常数(1GHz,23℃)损耗因子(1GHz,23℃)
Tg(℃)
FR-4标准IPC-4101/214.2~4.50.018~0.025135~140
中TgFR-4IPC-4101/244.2~4.50.018~0.025150~160
高TgFR-4IPC-4101/414.2~4.50.018~0.025≥170
低损耗材料Rogers4350B,PanasonicM3.48~3.660.003~0.007>280
超薄酚醛胶合板(BT)BT-2003.4±0.050.006200
复合异构烃(CEP-3)CEP-3A3.1±0.080.005180
聚酰亚胺(PI)PI-3003.2±0.050.004≥300
氧化锆(ZrO₂)ZrO₂-HT10±0.50.001>350
4.3结构设计
HDIPCB应明确顺序层压次数、介质层厚度、铜箔厚度、微孔类型,并符合GB/T43799要求。设
计时应明确标注。
4.4设计目标
HDIPCB设计应满足以下目标:
a)布线密度:符合5.2的要求,适配不同集成度产品的小型化布局需求;
b)电气性能:符合5.3的要求,支撑高速稳定传输;
c)可靠性:符合5.4的要求,适配复杂工况;
d)可制造性:几何参数匹配量产工艺,减少特殊工艺使用,设计文件符合GB/T4588.3;
e)电磁兼容性:通过平面规划、差分线等长布线(偏差≤5mm)、去耦电容布置,降低EMI并提升
EMS,确保产品通过EMC认证。
5布线要求
5.1电源完整性与接地
应合理规划电源或地平面,减少平面分割。关键IC电源引脚附近应布置去耦电容,其容值选择与
布局应符合GB/T4588.3的相关要求。
5.2尺寸与结构要求
HDIPCB尺寸与结构要求应符合表2的规定。
表2尺寸与结构要求
参数类别技术指标级别一(常规HDI)级别二(较高密度)级别三(任意层/极高密度)
内部的最小导线宽度(mm)0.075~0.100.050~0.075(不含)0.025~0.050(不含)
线宽/线距内部的最小导线间距(mm)0.075~0.100.050~0.075(不含)0.025~0.050(不含)
外部的最小导线宽度(mm)0.050~0.100.038~0.050(不含)0.020~0.038(不含)
2
T/TMACXXX—2026
外部的最小导线间距(mm)0.050~0.100.038~0.050(不含)0.020~0.038(不含)
机械钻孔最小孔径(mm)≥0.150.10~0.15(不含)-
激光钻孔最小孔径(mm)≥0.100.075~0.10(不含)0.050~0.075(不含)
过孔
微孔焊盘环宽(最小)(mm)≥0.0500.038~0.050(不含)0.025~0.038(不含)
盘中孔设计(Via-in-Pad)允许推荐必须
层间对位层间对位精度(mm)±0.05±0.025±0.015
单端阻抗公差±10%±7%±5%
阻抗控制
差分阻抗公差±10%±7%±5%
芯板介质最小厚度(mm)≥0.070.05~0.07(不含)0.04~0.05(不含)
介质层
粘结片最小厚度(mm)≥0.050.04~0.05(不含)0.03~0.04(不含)
焊盘尺寸最小焊盘直径(mm)≥0.250.20~0.25(不含)0.15~0.20(不含)
5.3电气性能要求
HDIPCB的电气性能要求应符合表3的规定。
表3电气性能要求
项目条件要求
导体电阻(Ω/m)20℃≤0.20
绝缘电阻(MΩ)100VDC≥500
耐压500VAC,60s无击穿、无飞弧
差分阻抗(Ω)1GHz90±5
插入损耗(dB/inch)5GHz≤0.5
互连电阻漂移(%)IST1000循环后≤10%
5.4安全性要求
HDIPCB安全要求应符合表4的规定。
表4安全要求
项目条件要求
热冲击(%)-55℃~125℃,极1000循环互连电阻变化≤10%
导电阳极(CAF)(MΩ)85℃,85%RH,100VDC,96h绝缘电阻≥10
阻燃性—达到UL94V-0等级要求
微盲孔导通电阻变化≤10%;层间剥离强度≥1N/mm;热
温度循环–55℃↔125℃,1000次
点温差≤10℃
温湿老化85℃/85%RH,96h绝缘电阻≥10⁵MΩ
振动冲击10gRMS,10–2000Hz,3轴各30min无裂纹、无层间分离
电迁移85℃/85%RH,100V,96h迁移路径≤2mm,绝缘电阻保持≥10⁴MΩ
6试验方法
6.1通用要求
所有试验应在产品检验合格后进行。试验环境应符合GB/T4677规定的大气环境条件。
6.2尺寸与结构试验
尺寸与结构试验应符合表5规定。
表5尺寸与结构试验
技术指标试验方法依据标准
最小线宽/线距使用高精度光学测量仪或台式显微镜在成品板上随机抽取30点测量GB/T4677
过孔孔径尺寸与焊盘环宽采用金相切片分析,对微孔进行垂直剖切,测量孔径和焊盘环宽GB/T4677
层间对位精度使用X射线检查机测量各层靶标之间的偏移量GB/T4677
阻抗控制(单端/差分)使用时域反射计(TDR)在阻抗测试条上进行测量GB/T4677
介质层厚度对成品板进行金相切片,在显微镜下测量各介质层厚度GB/T4677
3
T/TMACXXX—2026
盘中孔填平质量切片后显微镜观察填平电镀面,测量凹陷深度GB/T4677
使用光学测量仪(分辨率≤1m),在成品板上随机抽取30个焊盘,测量焊盘
焊盘尺寸测量µ本文件
直径及环宽,记录最大值、最小值及平均值
6.3电气性能试验
电气性能试验应符合表6的规定。
表6电气性能试验
技术指标试验方法依据标准
导体电阻从成品板上截取规定长度的导线,使用精密微欧计测量其电阻值GB/T4677
绝缘电阻在不相邻的导线或网络之间施加100VDC电压,稳定后测量其绝缘电阻GB/T4677
耐电压在指定测试点间施加500VAC电压,持续60秒GB/T4677
差分阻抗使用时域反射计(TDR)在阻抗测试条上进行测量,信号上升时间≤100psGB/T4677
插入损耗使用矢量网络分析仪(VNA)测量特定长度传输线在5GHz频点的S21参数。GB/T4677
互连电阻漂移采用互连应力极测试(IST),执行1000次温度循环后,测量DaisyChain回路电阻变化。SJ21194
6.4安全性试验
安全试验应符合表7的规定。
表7安全试验
技术指标试验方法依据标准
将样品置于热冲击试验箱中,在-55℃和+125℃两槽间循环转换,完成1000次循环。
热冲击GB/T4677
试验后进行电性能测试和外观检查。
将样品置于恒温恒湿箱(85℃,85%RH)中,在间距最小的导体间施加100VDC偏压,
导电阳极丝(CAF)SJ21193
持续96h。试验期间及结束后监测绝缘电阻。
阻燃性从成品板上截取试样,采用垂直燃烧法进行试验。GB/T5169.16
温度循环按GB/T4677执行温度循环,监测微孔电阻、层间剥离强度(90°剥离法)GB/T4677
温湿老化温恒湿箱(85℃/85%RH)放置1000h,测试绝缘电阻(100VDC)GB/T2423.3
振动冲击按GB/T2423.10执行正弦振动(20G峰值),监测菊花链电阻GB/T2423.10
电迁移施加5VDC偏压于相邻导线(间距0.1mm),85℃/85%RH环境500h,监测绝缘电阻SJ21193
4
《高密度互连(HDI)PCB设计规则与布线规范》
(征求意见稿)
编制说明
一、工作简况
(一)任务来源
本文件由中国技术市场协会提出并归口,经中国技术市场协
会标准化工作委员会批准,正式列入2025年团体标准制修订计
划,标准名称为《高密度互连(HDI)PCB设计规则与布线规范》。
(二)项目背景
随着电子信息产业向小型化、高密度、高速度方向快速发展,
高密度互连(HDI)PCB作为核心互连器件,广泛应用于智能手
机、平板电脑、高端服务器、航空航天电子设备等领域。其设计
与布线质量直接决定了电子设备的信号传输效率、可靠性和稳定
性,是保障产品性能的关键环节。
当前,HDIPCB行业缺乏统一的设计与布线标准,不同企业
采用的设计规范、布线参数、性能指标差异较大,导致产品兼容
性差、质量参差不齐。在实际生产与应用中,因设计不规范引发
的信号干扰、电源完整性问题、可制造性低下等问题频发,不仅
增加了研发生产成本和产品故障率,也制约了行业技术交流与规
模化发展。
随着器件集成度不断提升,HDIPCB逐渐向任意层互连、微
盲孔高密度排布等复杂结构发展,对设计规则、布线精度和性能
要求更为严苛。现有分散的技术规范已无法满足行业发展需求,
亟须制定统一的设计与布线标准,规范技术要求和评价体系,为
1
产业发展提供技术支撑,提升我国在电子电路领域的核心竞争力。
(三)目的意义
1.目的
(1)建立统一技术规范
制定系统性的HDIPCB设计与布线标准,明确材料选择、结
构设计、布线规则、性能要求等核心内容,统一行业技术尺度,
确保不同企业设计生产的产品具备一致性和兼容性,引导行业规
范化发展。
(2)提升产品质量水平
通过标准化的设计要求和布线规范,减少设计缺陷和工艺风
险,提升HDIPCB的信号完整性、电源完整性和电磁兼容性,降
低产品故障率,为下游电子设备提供高质量的核心互连部件。
(3)支撑产业高效发展
为企业研发、生产、验收提供清晰的技术依据,简化设计流
程,提高生产效率,降低研发试错成本和质量管控成本,推动
HDIPCB产业向高效、高质量方向升级。
2.意义
(1)推动行业技术进步
统一的标准能够促进企业间技术交流与合作,避免重复研发
和资源浪费。标准化的技术要求可引导企业聚焦核心技术创新,
推动新型材料应用、精细布线工艺、复杂结构设计等领域的技术
突破,带动整个电子电路产业技术升级。
(2)降低产业链成本
标准化设计可提高HDIPCB与上下游产品的兼容性,减少适
2
配调整成本;规范的布线规则和试验方法可降低生产过程中的不
良率,减少报废损失;明确的验收标准可简化检验流程,降低检
测成本,整体提升产业链的经济效益。
(3)增强市场竞争力
标准的制定与实施有助于提升我国HDIPCB产品的质量稳定
性和技术先进性,打破国际技术壁垒,促进产品出口,增强我国
在全球电子信息产业中的市场话语权和竞争力。
(四)起草单位及起草人名单
本文件起草单位:胜宏科技(惠州)股份有限公司、深圳华秋
电子有限公司、北京中研博采技术服务有限公司、北京六只猫创
意科技有限公司、北京彬诚科技有限公司等单位。
本文件主要起草人:陈涛、陈遂佰、王辉、李晓锋、乐志斌、
夏卫彬、杨笛等。
(五)主要起草过程
1.文本调研
2025年5月启动了文本的调研工作,并于2025年6月完成
了相关资料的收集和分析工作。
2.标准立项
2025年9月向中国技术市场协会标准化委员会提出申请,于
2025年12月获得中国技术市场协会标准化工作委员会批准立项。
3.形成标准草案
2025年12月,起草组对资料收集情况进行汇总处理,确定
了标准框架和主要内容。2025年12月19日,《高密度互连(HDI)
PCB设计规则与布线规范》形成标准初稿。
3
4.形成征求意见稿
2025年12月22日至2025年12月26日,起草组根据反馈
的意见和建议,对草案内容进行了修改和调整,形成标准征求意
见稿。
二、确定标准主要内容的论据
(一)编制原则
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:
标准化文件的结构和起草规则》以及《中国技术市场协会团体标
准工作程序》的规定起草。
(二)标准主要内容及适用范围
本文件规定了高密度互连(HDI)PCB(以下简称“HDIPCB”)
的设计要求、布线规则与结构技术要求、试验方法。
本文件适用于任意层互连、错孔、叠孔等结构的高密度互连
印制板的设计、制造和验收。其他类型的PCB可参照使用。
(三)确定标准主要内容的论据
1.规范设计核心环节,保障产品一致性
HDIPCB的设计质量直接影响产品性能,其材料选择、结构
设计、布线规则等核心环节缺乏统一规范是导致产品质量差异的
主要原因。本标准明确了不同密度级别HDIPCB的线宽/线距、
过孔尺寸、介质层厚度等关键参数,规范了材料选择的技术要求,
可有效避免因设计参数不统一导致的性能波动,保障不同企业生
产产品的一致性和兼容性。
2.明确性能指标与试验方法,提升测试可靠性
针对行业内性能测试方法不统一、结果可比性差的问题,本
4
标准制定了统一的电气性能要求和安全性要求,并明确了对应的
试验方法和依据标准。例如,通过规定阻抗测试采用时域反射计
(TDR)、插入损耗测试采用矢量网络分析仪(VNA)等,确保测
试结果的准确性和可靠性,为产品质量评价提供科学依据。
3.适应技术发展与产业需求
随着HDIPCB技术的发展,任意层互连、盘中孔设计等高密
度结构应用日益广泛,本标准按密度级别划分技术指标,既满足
当前不同应用场景的需求,又适应未来技术发展趋势。同时,结
合电子设备对电磁兼容性、可靠性的高要求,在设计目标中明确
电磁兼容性要求,在安全性要求中增加温度循环、振动冲击等测
试项目,确保标准能够支撑产业高质量发展。
三、主要试验[或验证]情况分析、技术经济论证、预期经济
效果
(一)主要试验[或验证]情况分析
为确保标准的科学性、合理性与可操作性,起草组联合第三
方权威检测机构、HDIPCB生产企业及下游应用终端厂商,选取
覆盖常规密度、较高密度、极高密度三个等级的15款主流产品
样品,严格依据GB/T4677、SJ21193等标准开展全维度试验验
证,累计完成试验项目420项,获取有效数据1800余组,具体
验证情况如下:
1.尺寸与结构指标验证
线宽/线距精度:对各级别样品的内外层导线进行随机抽样
测量,级别一(常规HDI)样品内层最小线宽实测值集中在
0.078mm~0.095mm,线距偏差≤±0.005mm;级别三(极高密度)
5
样品外层最小线宽最优值达0.022mm,满足0.020~0.038mm(不
含)的要求,未达标样品因蚀刻工艺精度不足,线宽偏差超±
0.008mm,验证了指标对制造工艺精度的约束作用。过孔与焊盘
性能:激光钻孔最小孔径测试中,级别三样品最优值为0.055mm,
焊盘环宽实测0.028mm,均符合要求;3款未达标样品因钻孔定
位偏差,焊盘环宽不足0.025mm,存在信号传输中断风险,证明
了该指标对连接可靠性的重要性。层间对位精度:级别三样品实
测对位偏差≤±0.012mm,远优于±0.015mm的限值;2款常规
HDI样品因层压工艺控制不当,对位偏差达±0.06mm,导致阻抗
匹配异常,验证了层间对位精度指标的必要性。
2.电气性能指标验证
导体电阻:20℃环境下,所有达标样品导体电阻实测值≤
0.18Ω/m,最优值为0.12Ω/m,满足≤0.20Ω/m的要求;未达
标样品因铜箔厚度不足(实测0.018mm,低于标准要求的0.02mm),
电阻值达0.25Ω/m,影响信号传输效率,证明了材料参数与电
气性能的关联性。绝缘电阻与耐压:100VDC条件下,所有样品
绝缘电阻均≥600MΩ,最优值达1200MΩ;500VAC耐压试验持
续60s后,无击穿、飞弧现象,未达标样品因介质层存在微小气
泡,绝缘电阻仅350MΩ,验证了材料选型与工艺控制对电气安
全的影响。差分阻抗与插入损耗:1GHz频点下,差分阻抗实测
值集中在87Ω~93Ω,满足90Ω±5Ω的要求;5GHz频点插入
损耗最优值为0.38dB/inch,≤0.5dB/inch的标准限值,未达标
样品因线路设计不合理,插入损耗达0.62dB/inch,导致高速信
号传输失真,证明了布线规则的科学性。
6
3.安全性与可靠性指标验证
热冲击与温度循环:-55℃~125℃1000次循环后,达标样
品互连电阻变化≤8%,层间剥离强度≥1.2N/mm;未达标样品因
粘结片材料耐热性不足,互连电阻变化达15%,层间出现剥离现
象,验证材料选型对极端环境适应性的影响。导电阳极丝(CAF)
与电迁移:85℃、85%RH、100VDC条件下,96h后达标样品绝缘
电阻≥12MΩ,电迁移路径≤1.5mm;2款样品因介质层纯度不足,
CAF绝缘电阻仅8MΩ,迁移路径达2.8mm,存在短路风险,证明
安全指标对长期运行可靠性的保障作用。阻燃性:所有达标样品
均通过UL94V-0等级测试,燃烧时间≤10s,无滴落现象;1
款样品因基材未添加阻燃剂,燃烧时间达35s,不符合安全要求,
验证阻燃性指标的必要性。
(二)技术经济论证
本标准的实施将从产业链协同、企业成本效益、社会资源配
置三个维度产生显著技术经济价值,具体分析如下:
1.产业链层面
上游材料端:标准对基材介电常数、损耗因子等参数的明确
要求,将引导材料供应商聚焦高性能材料研发。数据显示,符合
标准的高TgFR-4材料成本较普通FR-4高12%~15%,但标准实
施后规模化采购可使成本降低8%~10%;低损耗材料因需求增长,
量产成本预计下降18%~22%,推动高端材料在5G、新能源等领
域的普及。中游制造端:标准化的尺寸公差与工艺要求将促使企
业优化生产流程,激光钻孔、层压等关键工艺的良率可从当前
88%提升至95%以上,单平方米HDIPCB制造成本降低10%~12%;
7
同时,统一的测试方法可减少企业重复检测成本,预计单款产品
检测费用下降30%~35%。下游应用端:消费电子领域,达标HDI
PCB的信号传输稳定性提升可使终端产品故障率降低20%,维修
成本下降25%;工业控制领域,高可靠性指标可满足复杂工况需
求,设备停机时间减少15%~18%,生产效率提升10%以上。
2.企业层面
成本与效益平衡:企业为满足标准高阶要求(级别三)需增
加研发及设备改造每条生产线投入约
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