1.Suuritiheyksiset yhteenliitäntäpiirilevyt (HDi) edustavat merkittävää edistysaskelta elektroniikan pakkaustekniikassa, sillä ne mahdollistavat suuremman komponenttitiheyden ja paremman sähköisen suorituskyvyn perinteisiin piirilevyihin verrattuna. HDI-teknologia hyödyntää mikroreikiä, sokkoja reikiä ja haudattuja reikiä, joiden halkaisija on tyypillisesti alle 150 mikronia, mikä mahdollistaa monikerrospinoamisen ja pienemmän kerrosmäärän. Tämä arkkitehtuuri minimoi signaalipolkujen pituudet, parantaa signaalin eheyttä hallitun impedanssireitityksen avulla ja tukee korkeataajuisia sovelluksia jopa yli 100 GHz:n millimetriaaltoalueilla. HDI-rakenteiden lyhyemmät läpivientipäiden pituudet vähentävät entisestään signaalin heijastuksia, mikä on kriittistä nopeille digitaalisille rajapinnoille, kuten PCIe 5.0 ja DDR5.
2.Keskeisiä valmistusprosesseja ovat laserporaus UV- tai CO2-lasereilla mikroläpivientien muodostamiseksi, jopa 1:1-kuvasuhteen saavuttamiseksi, sekä peräkkäiset laminointisyklit matalapainepuristimilla hartsin puutteen estämiseksi. Edistyneet pinnoitustekniikat, kuten kuparitäytteinen galvanointi, varmistavat aukottomat läpivientien täytteet, kun taas puoliadditiiviset prosessit (SAP) mahdollistavat jopa 25 mikronin leveydet. Yleisesti käytettyjä materiaaleja ovat vähähäviöiset dielektriset materiaalit, kuten modifioitu epoksi, polyfenyleenieetteri (PPE) tai nestekidepolymeeri (LCP), joiden dielektrisyysvakiot (DK) ovat alle 3,5 10 GHz:n taajuudella ja häviökertoimet (DF) alle 0,005. Lämmönhallintaa hoidetaan kuparitäytteisillä läpivienneillä, joiden lämmönjohtavuus on jopa 400 W/mk, sekä lämpöä johtavilla alustoilla, joissa on alumiininitridi- tai boorinitriditäyteaineita, varmistaen, että liitosten lämpötilat pysyvät alle 125 °C:ssa autoteollisuuden sovelluksissa.
3.HDI-piirilevyillä on erinomaiset sähkömagneettisen yhteensopivuuden (EMC) ominaisuudet optimoitujen maadoitusjärjestelyjen, kuten Via-in-Pad-kokoonpanojen ja upotettujen kapasitanssikerrosten, ansiosta, mikä vähentää sähkömagneettisten häiriöiden (EMI) säteilyä 15–20 dB verrattuna FR4-pohjaisiin malleihin. Suunnittelussa vaaditaan tiukkaa impedanssin hallintaa, tyypillisesti 50 ohmia ±5 % differentiaalipareille 25–56 Gbps:n rajapinnoissa, ja tarkkoja johtimien leveys-/välistyssääntöjä alle 50/50 mikronin RF-piireissä. Ylikuulumisen vaimennus saavutetaan maadoitettujen koplanaaristen aaltojohteiden ja porrastettujen Via-järjestelyjen avulla, mikä minimoi kytkennän alle -40 dB:iin.
4.Automaattinen optinen tarkastus (AOI) 5 mikronin resoluutiolla, röntgentomografia 3D-tyhjiöanalyysiin ja aika-alueen heijastusmittaus (TDR) 10 ps:n nousuajoilla ovat kriittisiä laadunvarmistusmenetelmiä. Nämä tekniikat havaitsevat mikrovia-virheitä, kuten epätäydellisen pinnoituksen tai alle 20 mikronin virheellisen kohdistuksen. Sovellukset kattavat 5 g:n massiiviset MIMO-antenniryhmät, jotka vaativat 20-kerroksisia HDI-pinoja, implantoitavat lääketieteelliset laitteet bioyhteensopivalla juotosmaskilla, autojen lidar-moduulit 0,2 mm:n jakovälillä BGAS ja satelliittien hyötykuormat, jotka täyttävät MIL-PRF-31032 luokan 3 luotettavuusstandardit.
5.Tulevaisuuden kehitys keskittyy alle 0,3 mm:n ultrapieniin jakokomponentteihin, jotka vaativat suoraa laserstrukturointia (DLS) 15 mikronin viivojen määrittelyyn, sekä additiivisen valmistuksen integrointiin pi-fotoniikkaorganisaatiopiirien heterogeeniseen upottamiseen. Ympäristövaatimusten noudattaminen vauhdittaa halogeenittomien materiaalien tutkimusta, joiden lasittumislämpötilat (TG) ylittävät 180 °C, ja lyijyttömien pintakäsittelyjen, kuten kemiallisen nikkelin ja palladiumin immersiokullan (ENEPIG), jotka ovat RoHS 3 -direktiivien mukaisia. Teollisuus 4.0 -integraatio mahdollistaa reaaliaikaisen prosessinvalvonnan IoT-pohjaisten pinnoituskylpyjen avulla, kun taas yli 10 000 mikrovia-kuvalla koulutetut koneoppimisalgoritmit saavuttavat 99,3 %:n virheennustetarkkuuden. HDI-teknologia mahdollistaa edelleen 30–50 %:n koon pienentämisen kannettavassa elektroniikassa ja pitää samalla valmistussaannon yli 98,5 %:ssa mukautuvan laserenergian hallinnan ja nanopinnoitettujen irrokekalvojen avulla, jotka minimoivat poraustahraa.