1.Las placas de circuito impreso (PCB) de interconexión de alta densidad (HDI) representan un avance significativo en la tecnología de empaquetado electrónico, permitiendo una mayor densidad de componentes y un mejor rendimiento eléctrico en comparación con las PCB convencionales. La tecnología HDI utiliza microvías, vías ciegas y vías enterradas con diámetros generalmente inferiores a 150 micras, lo que permite el apilamiento multicapa y reduce el número de capas. Esta arquitectura minimiza la longitud de las rutas de señal, mejora la integridad de la señal mediante el enrutamiento de impedancia controlada y admite aplicaciones de alta frecuencia hasta rangos de ondas milimétricas superiores a 100 GHz. La menor longitud de los tramos de vía en los diseños HDI reduce aún más las reflexiones de señal, lo cual es fundamental para interfaces digitales de alta velocidad como PCIe 5.0 y DDR5.

2.Los procesos clave de fabricación incluyen la perforación láser con láseres UV o de CO₂ para la formación de microvías, logrando relaciones de aspecto de hasta 1:1, y ciclos de laminación secuenciales con prensas de baja presión para evitar la falta de resina. Técnicas avanzadas de recubrimiento, como el electrochapado de cobre para vías rellenas, garantizan un relleno de vías sin poros, mientras que los procesos semiaditivos (SAP) permiten anchos de traza de hasta 25 micras. Los materiales comúnmente empleados comprenden dieléctricos de baja pérdida como epoxi modificado, éter de polifenileno (PPE) o polímero de cristal líquido (LCP), con constantes dieléctricas (δk) inferiores a 3,5 a 10 GHz y factores de disipación (δf) inferiores a 0,005. La gestión térmica se aborda mediante vías rellenas de cobre con una conductividad térmica de hasta 400 W/mK y sustratos termoconductores que incorporan rellenos de nitruro de aluminio o nitruro de boro, lo que garantiza que las temperaturas de unión se mantengan por debajo de 125 °C en aplicaciones automotrices.

3.Las placas de circuito impreso HDI presentan características superiores de compatibilidad electromagnética (CEM) gracias a esquemas de conexión a tierra optimizados, como configuraciones de vías en almohadillas y capas de capacitancia integradas, lo que reduce la radiación de interferencia electromagnética (EMI) entre 15 y 20 dB en comparación con los diseños basados ​​en FR4. Las consideraciones de diseño exigen un control estricto de la impedancia, típicamente de 50 ohmios ±5 % para pares diferenciales en interfaces de 25 a 56 Gbps, y reglas precisas de ancho/espaciado de trazas inferiores a 50/50 micras para circuitos de RF. La supresión de la diafonía se logra mediante guías de onda coplanares conectadas a tierra y disposiciones de vías escalonadas, lo que minimiza el acoplamiento a menos de -40 dB.

4.La inspección óptica automatizada (AOI) con resolución de 5 micras, la tomografía de rayos X para el análisis de poros en 3D y la reflectometría en el dominio del tiempo (TDR) con tiempos de subida de 10 ps son medidas críticas de control de calidad. Estas técnicas detectan defectos en las microvías, como el recubrimiento incompleto o el desalineamiento, por debajo de las 20 micras. Sus aplicaciones abarcan desde matrices de antenas MIMO masivas 5G que requieren apilamientos HDI de 20 capas, hasta dispositivos médicos implantables con máscara de soldadura biocompatible, módulos LiDAR para automoción con BGA de paso de 0,2 mm y cargas útiles de satélite que cumplen con los estándares de fiabilidad MIL-PRF-31032 clase 3.

5.Los desarrollos futuros se centran en componentes de paso ultrafino, inferiores a 0,3 mm, que requieren estructuración láser directa (DLS) para definiciones de línea de 15 micras, e integración de la fabricación aditiva para la incrustación heterogénea de chips fotónicos de silicio o GAN. El cumplimiento de las normativas medioambientales impulsa la investigación de materiales libres de halógenos con temperaturas de transición vítrea (Tg) superiores a 180 °C y acabados superficiales sin plomo, como el níquel químico y el oro por inmersión de paladio químico (ENEPIG), que cumplen con la directiva RoHS 3. La integración de la Industria 4.0 permite la monitorización de procesos en tiempo real mediante baños de chapado con IoT, mientras que los algoritmos de aprendizaje automático entrenados con más de 10 000 imágenes de microvías alcanzan una precisión de predicción de defectos del 99,3 %. La tecnología HDI sigue permitiendo una reducción de tamaño del 30-50 % en la electrónica portátil, manteniendo rendimientos de fabricación superiores al 98,5 % mediante el control adaptativo de la energía láser y películas de liberación con nanorecubrimiento que minimizan la dispersión de la perforación.