Technoleg PCB Rhyng-gysylltu Dwysedd Uchel (HDI): Prosesau Gweithgynhyrchu Uwch, Perfformiad Amledd Uchel, ac Arloesiadau yn y Dyfodol

1.Mae byrddau cylched printiedig (pcbs) rhyng-gysylltu dwysedd uchel (hdi) yn cynrychioli datblygiad sylweddol mewn technoleg pecynnu electronig, gan alluogi dwysedd cydrannau uwch a pherfformiad trydanol gwell o'i gymharu â phcbs confensiynol. Mae technoleg hdi yn defnyddio microfias, fias dall, a fias claddedig gyda diamedrau fel arfer islaw 150 micron, gan ganiatáu pentyrru aml-haen a lleihau nifer yr haenau. Mae'r bensaernïaeth hon yn lleihau hyd llwybrau signal, yn gwella uniondeb signal trwy lwybro rhwystriant rheoledig, ac yn cefnogi cymwysiadau amledd uchel hyd at ystodau tonnau milimetr sy'n fwy na 100 ghz. Mae'r hydau bonyn fias llai mewn dyluniadau hdi yn lliniaru adlewyrchiadau signal ymhellach, sy'n hanfodol ar gyfer rhyngwynebau digidol cyflym fel pci 5.0 a ddr5.

2.Mae prosesau gweithgynhyrchu allweddol yn cynnwys drilio laser gyda laserau UV neu CO2 ar gyfer ffurfio microfiâu, gan gyflawni cymhareb agwedd hyd at 1:1, a chylchoedd lamineiddio dilyniannol gyda gweisg pwysedd isel i atal newyn resin. Mae technegau platio uwch fel wedi'u llenwi trwy electroplatio copr yn sicrhau llenwi trwyâu di-wagle, tra bod prosesau lled-ychwanegol (sap) yn galluogi lledau olion mor gul â 25 micron. Mae deunyddiau a ddefnyddir yn gyffredin yn cynnwys dielectrigau colled isel fel epocsi wedi'i addasu, ether polyphenylene (ppe), neu bolymer crisial hylifol (lcp), gyda chysonion dielectrig (dk) islaw 3.5 ar 10 ghz a ffactorau afradu (df) o dan 0.005. Mae rheolaeth thermol yn cael ei mynd i'r afael â rheolaeth thermol trwy fiaâu wedi'u llenwi â chopr gyda dargludedd thermol hyd at 400 w/mk, a swbstradau dargludol yn thermol sy'n ymgorffori llenwyr alwminiwm nitrid neu boron nitrid, gan sicrhau bod tymereddau cyffordd yn aros islaw 125°C mewn cymwysiadau modurol.

3.Mae PCBs hdi yn dangos nodweddion cydnawsedd electromagnetig (emc) uwchraddol oherwydd cynlluniau sylfaenu wedi'u optimeiddio, megis ffurfweddiadau via-in-pad a haenau cynhwysedd mewnosodedig, gan leihau ymbelydredd ymyrraeth electromagnetig (emi) 15-20 db o'i gymharu â dyluniadau sy'n seiliedig ar fr4. Mae ystyriaethau dylunio yn gorchymyn rheolaeth rhwystriant llym, fel arfer 50 ohms ±5% ar gyfer parau gwahaniaethol mewn rhyngwynebau 25-56 gbps, a rheolau lled/bylchau olrhain manwl gywir islaw 50/50 micron ar gyfer cylchedau rf. Cyflawnir ataliad croes-siarad trwy donnau cyd-blanar wedi'u seilio a threfniadau via wedi'u llithro, gan leihau cyplu i lai na -40 db.

4.Mae archwiliad optegol awtomataidd (aoi) gyda datrysiad 5-micron, tomograffeg pelydr-x ar gyfer dadansoddiad gwagle 3D, ac adlewyrchedd parth amser (tdr) gydag amseroedd codi 10-ps yn fesurau sicrhau ansawdd hanfodol. Mae'r technegau hyn yn canfod diffygion microvia fel platio anghyflawn neu gamgofrestru islaw 20 micron. Mae cymwysiadau'n cwmpasu araeau antena mimo enfawr 5g sy'n gofyn am bentyrrau hdi 20-haen, dyfeisiau meddygol mewnblanadwy gyda masg sodro biogydnaws, modiwlau lidar modurol gyda bgas traw 0.2-mm, a llwythi tâl lloeren sy'n bodloni safonau dibynadwyedd dosbarth 3 mil-prf-31032.

5.Mae datblygiadau yn y dyfodol yn canolbwyntio ar gydrannau traw mân iawn o dan 0.3 mm, gan ei gwneud yn ofynnol i strwythuro laser uniongyrchol (dls) gael diffiniadau llinell 15-micron, ac integreiddio gweithgynhyrchu ychwanegol ar gyfer mewnosod heterogenaidd o fotonig siliconig neu fariau. Mae cydymffurfiaeth amgylcheddol yn gyrru ymchwil i ddeunyddiau di-halogen gyda thymheredd trosglwyddo gwydr (tg) sy'n fwy na 180°c, a gorffeniadau arwyneb di-blwm fel nicel di-electrol aur trochi paladiwm di-electrol (enepig), sy'n cydymffurfio â chyfarwyddebau ROHS 3. Mae integreiddio Diwydiant 4.0 yn galluogi monitro prosesau amser real trwy faddonau platio wedi'u galluogi gan IoT, tra bod algorithmau dysgu peirianyddol a hyfforddir ar dros 10,000 o ddelweddau microvia yn cyflawni cywirdeb rhagfynegi diffygion o 99.3%. Mae technoleg hdi yn parhau i alluogi gostyngiad maint o 30-50% mewn electroneg gludadwy wrth gynnal cynnyrch gweithgynhyrchu uwchlaw 98.5% trwy reolaeth ynni laser addasol a ffilmiau rhyddhau wedi'u gorchuddio â nano sy'n lleihau smwtsh drilio.