2.1、什么是HDI：一种具有高密度特性的PCB工艺
HDI板为高密度互连多层板（High Density Interconnect），是硬性电路板中的一个细分板种，相对于普通通孔多层板铜层互连是通过通孔连接，HDI的特征就是内部不同层的铜层之间通过微盲孔/埋盲孔互连，可以说钻有微盲孔/埋盲孔的PCB板即为HDI。进一步来看，微盲孔/埋盲孔一般是通过增层的方式来实现的，而根据增层的多少可以将HDI划分为一阶HDI、二阶HDI、三阶HDI、任意层HDI（Anylayer HDI，是最高阶的HDI，后简称Anylayer）。
HDI的主要特征是高密度性。HDI由于存在很多微盲孔/埋盲孔，因此其布线密度相对于通孔板更高，原理在于：
1) 盲孔/埋盲孔可节约布线空间。普通多层板采用通孔来连接不同层，但通孔会占用大量本可以用于布线的空间，反之运用盲孔/埋盲孔来实现不同层间的连接功能，可以腾出空间做更多布线，从而提高布线的密度；
2) 激光钻孔能够缩小孔径。盲孔/埋盲孔多用激光钻孔灼掉树脂介质层，通孔通常用机械打孔的方式制成（激光镭射难以射穿铜面或非常耗时），相比之下激光钻孔的孔径要比机械打孔更细（机械钻孔如果孔径要达到激光钻孔的相同大小，需要非常细的钻头，细钻头易断，成本较高），更节约空间。
因此运用盲孔/埋盲孔越多，密度就越高，也就是说HDI的阶数越高，密度也就越高，Anylayer就是HDI中最高密度的板型。不过值得注意的是，HDI升级到Anylayer之后就无法再通过增加盲孔/埋盲孔来提升布线密度，因此工业制造中在HDI的工艺基础上，通过导入半加成法（mSAP）和载板的工艺来制造更高密度的板材，即类载板（Substrate-like PCB，后简称为SLP），可见HDI是实现高密度布线的重要板材。
2.2、为什么在高速通信领域引入HDI？
高密度特性决定了HDI板相比普通多层板更轻、更薄以及更小巧的特征，多适用于移动手机、平板电脑、PC电脑、穿戴式设施、掌上游戏机终端、数位相机等消费级终端的主板，其他应用也包括车用电子（域控）、低轨道卫星设备等。而像AI这类高速通信类产品主要的特点是板载信号量大，以往更多的运用的板型为高多层板，以同样具有高速特点的通信设备和服务/存储设备为例，通信设备运用最多的板型为8-16层高多层板，服务/存储设备运用最多的板型为6层和8-16层高多层板。那么为何运用于消费类电子产品的HDI会引入到高速通信领域呢？我们认为关键点主要在于带宽提升和芯片升级两个方面。
带宽提升对信号损耗控制提出更高的要求，缩短传输距离成为关键。
对于AI算力芯片来说，其关键的性能除了GPU计算浮点数之外，同样重要的还包括GPU矩阵计算单元互连时的连接带宽，这决定了在单位时间内系统整体运行的效率，因此芯片互连带宽也成为了算力硬件中关键的性能指标。作为AI算力领域的绝对龙头，英伟达也开发了自己的互连协议NVLINK，并且通过不断提升芯片之间互连的带宽来打造更高效的算力层系统，根据官网显示的信息我们看到，随着GPU迭代互连带宽也在逐渐提升，特别是到GB200这一新架构下，GPU之间互连带宽已经提升到1800Gb/s、GPU与CPU之间互连带宽从过去的PCIE协议提升到NVLINK C2C协议900GB/s的带宽。
在通信领域中，带宽提升意味着对信号的完整性要求是更高的，也就意味着对信号损耗的控制要求提高。从技术的角度来讲，用于高速通信连接的主板上两个节点之间的传输损耗可用公式表达为“两节点之间的传输损耗=传输距离*单位距离传输损耗”，也就是说要想控制总板损耗，控制两个节点之间的走线距离就成为了关键，此时HDI工艺高密度、可缩小板面面积的特点就成为了完美的解决方案。
根据前述内容，HDI通过埋盲孔的工艺可以实现每一层的连接孔都定制化设计（而不需要通过通孔走线连接），实现更小的孔径和更紧密的线路排布，从而能够使得信号走线的距离大幅缩短。同时走线密度增加将会增强传输线的“天线效应”（即传输导线对外辐射加重形成电磁干），而HDI方案在一开始做线路时就不做无效的孔铜，也有利于避免“天线效应”，为高带宽互连提供了支持。
芯片性能提升导致焊盘间距缩小，承载芯片的PCB线宽线距和孔径也要求缩小。
芯片性能的提高对应着晶体管的数量提升，而在面积限定的情况下，只能通过芯片高集成度、低纳米制程的方案来解决。芯片的集成度更高，意味着连接芯片数据节点的BGA直径和焊盘节距要缩小，那相应地，作为承载芯片的PCB板的线宽线距、孔径大小等也必须缩小。根据前述内容，HDI的高密度性是通过增层的方式增加盲孔/埋盲孔的方式来实现的，增层越多、阶数越高、密度越大、线宽线距/孔径大小也就越小，也就是说采用高阶HDI方案是缩小主板线宽线距/孔径大小的必经之路，那么随着高速通信的性能不断提升、集成度不断提高，所对应的承载板的要求也就提高，这也是HDI工艺在当下高速带宽领域必须使用的关键原因。
2.3、高速通信HDI工艺难度大幅升级，格局或发生变化
高速通信领域运用HDI将为行业带来挑战，主要体现在三个方面：
1) HDI的阶数越高、消耗的产能越大，对每一阶的良率要求就更高。根据HDI的工艺特性，HDI是通过增层的方式来构造盲孔/埋盲孔结构，每增层一次，就会多一次压合、钻孔、电镀等工序，HDI向更高阶升级将会多重复几次工序，会减损生产能力；并且每一阶的良率必须达到极高的水平才能够使得高阶HDI整体的良率高，例如每一阶工序良率如果是90%（如压合、钻孔、电镀等工序良率综合为90%），则做第二阶时良率就会变为81%、做第三阶时良率就会降低为72.9%，以此类推，所以高阶HDI对关键工序的良率要求是极高的。
2) 高速通信领域所用HDI的板面更大、内层层数更高。高速通信HDI的难点不仅仅体现在阶数较高、对产能消耗较大，还体现在板面更大、内层层数更高。过去HDI主要应用在消费电子，而消费电子终端产品内主板的面积是相对较小的，从英伟达GTC发布会上展示的样品可见其面积明显大于手机规格，这就对板面的翘曲、均匀性提出了更高的要求；另外，过去以消费应用为主的HDI对于材料的要求是以薄为主，因此对于内层芯板的层数要求低、材料轻薄，因此过去钻孔、压合、电镀等关键工艺的设备的设计都主要是针对薄板的，但高速通信领域因对介电性能要求较高，铜箔、树脂、玻布厚度较高，且在设计时内层存在甚至高达10层以上的高层数，这样就会导致加工存在与消费类产品不同的难度方向，给产业链带来挑战，进一步推升HDI板的价值。
3) 新的终端厂商引领，将会带来格局变化。PCB行业的格局决定权在终端厂商手上，以往HDI的产品主要用在消费领域，因此格局决定权主要集中在消费电子终端龙头厂商手上，如苹果、华为等，而高速通信领域的终端厂商变成了GPU设计厂，如英伟达、AMD等，又由于高速通信HDI和消费电子HDI存在较大的工艺变化，因此新的引领者在研发过程中就有望导入新的供应商，在批量时只要新的供应商能力能够跟上客户的节奏，则对于新的厂商来说就会存在弯道超车的机会。在这样的情况下我们认为HDI的传统格局或有望发生变化，大陆厂商因过去几年在HDI产品工艺上快速追赶、积极把握新机会，已经在高速通信领域HDI崭露头角。
综合来看，我们认为高速通信领域引入HDI是对行业提出了新的技术挑战，会增加整个行业的附加值，为行业增添成长动力；与此同时，因高速通信所用HDI与消费电子HDI的工艺存在较大变化，同时终端厂商格局从消费终端设计厂变为AI算力芯片设计厂，HDI下游格局的变化将为HDI供应链带来弯道超车机会。
