1.Οι πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB) υψηλής πυκνότητας διασύνδεσης (hdi) αντιπροσωπεύουν μια σημαντική πρόοδο στην τεχνολογία ηλεκτρονικής συσκευασίας, επιτρέποντας υψηλότερη πυκνότητα εξαρτημάτων και βελτιωμένη ηλεκτρική απόδοση σε σύγκριση με τις συμβατικές πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB). Η τεχνολογία hdi χρησιμοποιεί μικροδιαμπερείς οπές, τυφλές οπές και θαμμένες οπές με διάμετρο συνήθως κάτω των 150 μικρών, επιτρέποντας στοίβαξη πολλαπλών στρώσεων και μειωμένο αριθμό στρώσεων. Αυτή η αρχιτεκτονική ελαχιστοποιεί τα μήκη διαδρομής σήματος, ενισχύει την ακεραιότητα του σήματος μέσω ελεγχόμενης δρομολόγησης σύνθετης αντίστασης και υποστηρίζει εφαρμογές υψηλής συχνότητας έως και περιοχές χιλιοστομετρικού κύματος που υπερβαίνουν τα 100 GHz. Τα μειωμένα μήκη στελεχών οπών σε σχέδια hdi μετριάζουν περαιτέρω τις ανακλάσεις του σήματος, κάτι που είναι κρίσιμο για ψηφιακές διεπαφές υψηλής ταχύτητας όπως οι PCIE 5.0 και DDR5.

2.Οι βασικές διαδικασίες κατασκευής περιλαμβάνουν διάτρηση με λέιζερ με λέιζερ UV ή CO2 για σχηματισμό μικροδιαμέτρων, επιτυγχάνοντας λόγους διαστάσεων έως 1:1, και διαδοχικούς κύκλους πλαστικοποίησης με πρέσες χαμηλής πίεσης για την αποφυγή έλλειψης ρητίνης. Οι προηγμένες τεχνικές επιμετάλλωσης, όπως η πλήρωση μέσω ηλεκτρολυτικής επιμετάλλωσης με χαλκό, διασφαλίζουν την απουσία κενών κατά την πλήρωση, ενώ οι ημι-προσθετικές διαδικασίες (SAP) επιτρέπουν πλάτος ίχνους έως και 25 μικρά. Τα υλικά που χρησιμοποιούνται συνήθως περιλαμβάνουν διηλεκτρικά χαμηλής απώλειας όπως τροποποιημένο εποξειδικό, πολυφαινυλενοαιθέρα (PPE) ή πολυμερές υγρών κρυστάλλων (LCP), με διηλεκτρικές σταθερές (dk) κάτω από 3,5 στα 10 GHz και συντελεστές διασποράς (df) κάτω από 0,005. Η θερμική διαχείριση αντιμετωπίζεται μέσω διαμέτρων γεμισμένων με χαλκό με θερμική αγωγιμότητα έως 400 w/mk και θερμικά αγώγιμων υποστρωμάτων που ενσωματώνουν πληρωτικά νιτριδίου αλουμινίου ή νιτριδίου του βορίου, διασφαλίζοντας ότι οι θερμοκρασίες των συνδέσεων παραμένουν κάτω από 125°C σε εφαρμογές αυτοκινήτων.

3.Οι πλακέτες hdi επιδεικνύουν ανώτερα χαρακτηριστικά ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας (EMC) λόγω βελτιστοποιημένων σχημάτων γείωσης, όπως διαμορφώσεις via-in-pad και ενσωματωμένα στρώματα χωρητικότητας, μειώνοντας την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία παρεμβολής (EMI) κατά 15-20 dB σε σύγκριση με τα σχέδια που βασίζονται σε FR4. Οι σχεδιαστικές παραμέτρους απαιτούν αυστηρό έλεγχο της σύνθετης αντίστασης, συνήθως 50 ohms ± 5% για διαφορικά ζεύγη σε διεπαφές 25-56 gbps, και ακριβείς κανόνες πλάτους/απόστασης ίχνους κάτω από 50/50 microns για κυκλώματα RF. Η καταστολή της διασταυρούμενης ομιλίας επιτυγχάνεται μέσω γειωμένων ομοεπίπεδων κυματοδηγών και διαδοχικών διατάξεων via, ελαχιστοποιώντας τη σύζευξη σε λιγότερο από -40 dB.

4.Η αυτοματοποιημένη οπτική επιθεώρηση (AOI) με ανάλυση 5 μικρών, η τομογραφία ακτίνων Χ για τρισδιάστατη ανάλυση κενών και η ανακλασομετρία χρονικού πεδίου (TDR) με χρόνους ανόδου 10 ps είναι κρίσιμα μέτρα διασφάλισης ποιότητας. Αυτές οι τεχνικές ανιχνεύουν ελαττώματα μικροβιών, όπως ατελή επιμετάλλωση ή λανθασμένη καταχώρηση κάτω από 20 μικρά. Οι εφαρμογές εκτείνονται σε μαζικές συστοιχίες κεραιών Mimo 5g που απαιτούν στοίβες HDI 20 στρώσεων, εμφυτεύσιμες ιατρικές συσκευές με βιοσυμβατή μάσκα συγκόλλησης, μονάδες Lidar αυτοκινήτων με BGA βήματος 0,2 mm και δορυφορικά ωφέλιμα φορτία που πληρούν τα πρότυπα αξιοπιστίας mil-prf-31032 κλάσης 3.

5.Οι μελλοντικές εξελίξεις επικεντρώνονται σε εξαρτήματα εξαιρετικά λεπτού βήματος κάτω των 0,3 mm, που απαιτούν άμεση δομή με λέιζερ (dls) για ορισμούς γραμμών 15 μικρών, και ενσωμάτωση προσθετικής κατασκευής για ετερογενή ενσωμάτωση φωτονικών πυριτίου ή γαλβανισμένων μήτρων. Η περιβαλλοντική συμμόρφωση οδηγεί την έρευνα σε υλικά χωρίς αλογόνο με θερμοκρασίες υαλώδους μετάπτωσης (tg) που υπερβαίνουν τους 180°C, και σε επιφανειακά φινιρίσματα χωρίς μόλυβδο, όπως ηλεκτρόλυση νικελίου, ηλεκτρόλυση παλλαδίου και χρυσό εμβάπτισης (enepig), σύμφωνα με τις οδηγίες RoHS 3. Η ενσωμάτωση της Βιομηχανίας 4.0 επιτρέπει την παρακολούθηση διεργασιών σε πραγματικό χρόνο μέσω μπάνιων επιμετάλλωσης με δυνατότητα IoT, ενώ αλγόριθμοι μηχανικής μάθησης που έχουν εκπαιδευτεί σε περισσότερες από 10.000 εικόνες microvia επιτυγχάνουν ακρίβεια πρόβλεψης ελαττωμάτων 99,3%. Η τεχνολογία HDI συνεχίζει να επιτρέπει μείωση μεγέθους 30-50% σε φορητά ηλεκτρονικά, διατηρώντας παράλληλα τις αποδόσεις κατασκευής πάνω από 98,5% μέσω προσαρμοστικού ελέγχου ενέργειας λέιζερ και μεμβρανών απελευθέρωσης με νανοεπικάλυψη που ελαχιστοποιούν το λεκέ τρυπανιού.