1.Печатните платки (PCB) с висока плътност на свързване (HDI) представляват значителен напредък в технологията за електронно опаковане, позволявайки по-висока плътност на компонентите и подобрени електрически характеристики в сравнение с конвенционалните печатни платки. HDI технологията използва микропреходи, слепи преходи и заровени преходи с диаметри обикновено под 150 микрона, което позволява многослойно подреждане и намален брой слоеве. Тази архитектура минимизира дължините на сигналния път, подобрява целостта на сигнала чрез контролирано импедансно маршрутизиране и поддържа високочестотни приложения до милиметрови вълнови диапазони над 100 GHz. Намалените дължини на преходните преходи в HDI дизайните допълнително смекчават отраженията на сигнала, което е критично за високоскоростни цифрови интерфейси като PCIe 5.0 и DDR5.
2.Ключовите производствени процеси включват лазерно пробиване с UV или CO2 лазери за образуване на микроотвори, постигане на съотношения на страните до 1:1 и последователни цикли на ламиниране с преси с ниско налягане, за да се предотврати изчерпването на смолата. Усъвършенстваните техники за галванизиране, като например запълване чрез галванично покритие с мед, осигуряват запълване на отворите без кухини, докато полуадитивните процеси (SAP) позволяват ширини на следите до 25 микрона. Често използваните материали включват диелектрици с ниски загуби като модифицирана епоксидна смола, полифениленов етер (PPE) или течнокристален полимер (LCP), с диелектрични константи (dk) под 3,5 при 10 GHz и коефициенти на дисипация (df) под 0,005. Термичното управление се осъществява чрез запълнени с мед отворове с топлопроводимост до 400 W/mK и топлопроводими субстрати, включващи пълнители от алуминиев нитрид или боров нитрид, гарантиращи, че температурите на преходите остават под 125°C в автомобилните приложения.
3.Печатните платки HDI демонстрират превъзходни характеристики на електромагнитна съвместимост (EMC) благодарение на оптимизирани схеми за заземяване, като например конфигурации с via-in-pad и вградени капацитетни слоеве, намалявайки излъчването на електромагнитни смущения (EMI) с 15-20 dB в сравнение с конструкциите, базирани на FR4. Проектните съображения изискват строг контрол на импеданса, обикновено 50 ома ±5% за диференциални двойки в интерфейси 25-56 Gbps, и прецизни правила за ширина/разстояние между следите под 50/50 микрона за радиочестотни вериги. Потискането на кръстосаните смущения се постига чрез заземени копланарни вълноводи и разположени в шахматен ред via-in, като се минимизира свързването до по-малко от -40 dB.
4.Автоматизираната оптична инспекция (AOI) с 5-микронна резолюция, рентгеновата томография за 3D анализ на кухини и рефлектометрията във времевата област (TDR) с време на нарастване от 10 ps са критични мерки за осигуряване на качеството. Тези техники откриват дефекти в микроотворите, като например непълно покритие или неправилна регистрация под 20 микрона. Приложенията обхващат 5g масивни mimo антенни решетки, изискващи 20-слойни HDI стекове, имплантируеми медицински устройства с биосъвместима спояваща маска, автомобилни лидарни модули с 0,2-милиметрова стъпка на BGAS и сателитни полезни товари, отговарящи на стандартите за надеждност mil-prf-31032 клас 3.
5.Бъдещите разработки се фокусират върху компоненти с ултрафини стъпки под 0,3 мм, изискващи директно лазерно структуриране (DLS) за дефиниране на линии от 15 микрона, и интеграция на адитивно производство за хетерогенно вграждане на Si фотоника или органични кристали. Съответствието с екологичните изисквания стимулира изследванията в областта на безхалогенни материали с температури на стъклен преход (TG) над 180°C и безоловни повърхностни покрития, като например безтоков никел, безтоков паладий, иммерсионно злато (Enepig), съвместими с директивите RoHS 3. Интеграцията с Industry 4.0 позволява наблюдение на процесите в реално време чрез вани за галванизиране, поддържани от Интернет на нещата, докато алгоритмите за машинно обучение, обучени върху над 10 000 изображения на микроотвори, постигат 99,3% точност на прогнозиране на дефекти. Технологията HDI продължава да позволява намаляване на размера с 30-50% в преносимата електроника, като същевременно поддържа производствения добив над 98,5% чрез адаптивен контрол на лазерната енергия и нанопокрити освобождаващи филми, минимизиращи размазването от пробиване.