1.تمثل لوحات الدوائر المطبوعة عالية الكثافة (HDI) تقدمًا كبيرًا في تكنولوجيا التغليف الإلكتروني، مما يسمح بكثافة أعلى للمكونات وتحسين الأداء الكهربائي مقارنة بلوحات الدوائر المطبوعة التقليدية. تستخدم تقنية HDI فتحات صغيرة وأخرى عمياء وأخرى مدفونة بأقطار أقل من 150 ميكرون عادةً، مما يسمح بالتكديس متعدد الطبقات وتقليل عدد الطبقات. يقلل هذا الهيكل من أطوال مسارات الإشارة، ويعزز سلامة الإشارة من خلال توجيه المعاوقة المتحكم فيها، ويدعم تطبيقات التردد العالي حتى نطاقات الموجات المليمترية التي تتجاوز 100 جيجاهرتز. تعمل أطوال الفتحات المخفضة في تصميمات HDI على التخفيف من انعكاسات الإشارة بشكل أكبر، وهو أمر بالغ الأهمية للواجهات الرقمية عالية السرعة مثل PCIE 5.0 وDDR5.
2.تشمل عمليات التصنيع الرئيسية الحفر بالليزر باستخدام أشعة فوق بنفسجية أو ليزر ثاني أكسيد الكربون لتكوين الثقوب الدقيقة، وتحقيق نسب أبعاد تصل إلى 1:1، ودورات التصفيح المتسلسلة باستخدام مكابس منخفضة الضغط لمنع تجويع الراتنج. تضمن تقنيات الطلاء المتقدمة مثل الطلاء الكهربائي بالنحاس المملوء بالنحاس ملء الثقوب الخالية من الفراغات، بينما تتيح العمليات شبه المضافة (SAP) عرضًا ضيقًا يصل إلى 25 ميكرونًا. تتكون المواد المستخدمة بشكل شائع من مواد عازلة منخفضة الخسارة مثل الإيبوكسي المعدل أو بولي فينيلين إيثر (PPE) أو بوليمر البلورات السائلة (LCP)، مع ثوابت عازلة (DK) أقل من 3.5 عند 10 جيجاهرتز وعوامل تبديد (DF) أقل من 0.005. تتم معالجة الإدارة الحرارية من خلال ثقوب مملوءة بالنحاس مع توصيل حراري يصل إلى 400 واط / متر كلفن، وركائز موصلة للحرارة تتضمن حشوات نيتريد الألومنيوم أو نيتريد البورون، مما يضمن بقاء درجات حرارة الوصلات أقل من 125 درجة مئوية في تطبيقات السيارات.
3.تُظهر لوحات الدوائر المطبوعة HDI خصائص توافق كهرومغناطيسي متفوقة بسبب مخططات التأريض المُحسّنة، مثل تكوينات Via-in-pad وطبقات السعة المضمنة، مما يقلل من إشعاع التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) بمقدار 15-20 ديسيبل مقارنة بالتصميمات القائمة على FR4. تتطلب اعتبارات التصميم التحكم الصارم في المعاوقة، عادةً 50 أوم ± 5٪ للأزواج التفاضلية في واجهات 25-56 جيجابت في الثانية، وقواعد عرض/تباعد دقيقة للتتبع أقل من 50/50 ميكرون لدوائر RF. يتم تحقيق قمع التداخل من خلال الموجهات الموجية المستوية المؤرضة والترتيبات المتدرجة، مما يقلل الاقتران إلى أقل من -40 ديسيبل.
4.التفتيش البصري الآلي (AOI) بدقة 5 ميكرون، والتصوير المقطعي بالأشعة السينية لتحليل الفراغ ثلاثي الأبعاد، وانعكاس المجال الزمني (TDR) بأوقات صعود 10 بيكو ثانية هي تدابير ضمان الجودة الهامة. تكشف هذه التقنيات عن عيوب الميكروفيا مثل الطلاء غير المكتمل أو التسجيل الخاطئ أقل من 20 ميكرون. تشمل التطبيقات صفائف هوائيات MIMO الضخمة 5G التي تتطلب مكدسات HDI مكونة من 20 طبقة، والأجهزة الطبية القابلة للزرع مع قناع لحام متوافق حيويًا، ووحدات LiDAR للسيارات مع BGA بخطوة 0.2 مم، وحمولات الأقمار الصناعية التي تلبي معايير موثوقية MIL-PRF-31032 الفئة 3.
5.تركز التطورات المستقبلية على مكونات ذات درجة حرارة فائقة الدقة أقل من 0.3 مم، مما يتطلب هيكلة الليزر المباشرة (DLS) لتعريفات الخطوط التي يبلغ طولها 15 ميكرون، وتكامل التصنيع الإضافي للتضمين غير المتجانس لفوتونيات السيليكون أو قوالب الغان. يدفع الامتثال البيئي البحث في المواد الخالية من الهالوجين مع درجات حرارة انتقال زجاجية (TG) تتجاوز 180 درجة مئوية، والتشطيبات السطحية الخالية من الرصاص مثل النيكل الخالي من الكهرباء والبلاديوم الخالي من الكهرباء والذهب الغاطس (ENEPIG)، والمتوافقة مع توجيهات ROHS 3. يتيح تكامل الصناعة 4.0 مراقبة العملية في الوقت الفعلي عبر حمامات الطلاء الممكّنة بتقنية إنترنت الأشياء، بينما تحقق خوارزميات التعلم الآلي المدربة على أكثر من 10000 صورة ميكروفيا دقة في التنبؤ بالعيوب بنسبة 99.3٪. تواصل تقنية HDI تمكين تقليل الحجم بنسبة 30-50٪ في الإلكترونيات المحمولة مع الحفاظ على عائدات التصنيع فوق 98.5٪ من خلال التحكم التكيفي في طاقة الليزر وأفلام الإطلاق المطلية بالنانو مما يقلل من تلطيخ الحفر.