1.Les circuits imprimés (PCB) à interconnexion haute densité (HDI) représentent une avancée significative dans la technologie de conditionnement électronique, permettant une densité de composants plus élevée et des performances électriques améliorées par rapport aux PCB conventionnels. La technologie HDI utilise des microvias, des vias borgnes et des vias enterrés avec des diamètres généralement inférieurs à 150 microns, permettant un empilement multicouche et un nombre de couches réduit. Cette architecture minimise la longueur du trajet du signal, améliore l'intégrité du signal grâce à un routage à impédance contrôlée et prend en charge les applications haute fréquence jusqu'à des plages d'ondes millimétriques supérieures à 100 GHz. La longueur réduite des vias dans les conceptions HDI atténue encore davantage les réflexions du signal, essentielles pour les interfaces numériques à haut débit telles que PCIe 5.0 et DDR5.

2.Les principaux procédés de fabrication comprennent le perçage laser avec des lasers UV ou CO2 pour la formation de microvias, permettant d'obtenir des rapports d'aspect allant jusqu'à 1:1, et des cycles de laminage séquentiels avec des presses basse pression pour éviter le manque de résine. Des techniques de placage avancées telles que l'électrodéposition de cuivre par vias remplis garantissent un remplissage sans vide des vias, tandis que les procédés semi-additifs (SAP) permettent des largeurs de trace aussi étroites que 25 microns. Les matériaux couramment utilisés comprennent des diélectriques à faible perte comme l'époxy modifié, le polyphénylène éther (PPE) ou le polymère à cristaux liquides (LCP), avec des constantes diélectriques (dk) inférieures à 3,5 à 10 GHz et des facteurs de dissipation (df) inférieurs à 0,005. La gestion thermique est assurée par des vias remplis de cuivre avec une conductivité thermique allant jusqu'à 400 W/mk, et des substrats thermoconducteurs incorporant des charges de nitrure d'aluminium ou de nitrure de bore, garantissant que les températures de jonction restent inférieures à 125 °C dans les applications automobiles.

3.Les circuits imprimés HDI présentent des caractéristiques de compatibilité électromagnétique (CEM) supérieures grâce à des schémas de mise à la terre optimisés, tels que des configurations via-in-pad et des couches de capacité intégrées, réduisant le rayonnement d'interférence électromagnétique (EMI) de 15 à 20 dB par rapport aux conceptions basées sur FR4. Les considérations de conception imposent un contrôle d'impédance strict, généralement 50 ohms ± 5 % pour les paires différentielles dans les interfaces 25-56 Gbit/s, et des règles précises de largeur/espacement de trace inférieures à 50/50 microns pour les circuits RF. La suppression de la diaphonie est obtenue grâce à des guides d'ondes coplanaires mis à la terre et des agencements via décalés, minimisant le couplage à moins de -40 dB.

4.L'inspection optique automatisée (AOI) avec une résolution de 5 microns, la tomographie à rayons X pour l'analyse des vides en 3D et la réflectométrie temporelle (TDR) avec des temps de montée de 10 ps sont des mesures d'assurance qualité essentielles. Ces techniques détectent les défauts de microvia tels que le placage incomplet ou le mauvais enregistrement en dessous de 20 microns. Les applications couvrent les réseaux d'antennes MIMO massifs 5G nécessitant des piles HDI de 20 couches, les dispositifs médicaux implantables avec un masque de soudure biocompatible, les modules lidar automobiles avec BGA au pas de 0,2 mm et les charges utiles de satellites répondant aux normes de fiabilité mil-prf-31032 de classe 3.

5.Français Les développements futurs se concentrent sur les composants à pas ultrafin inférieurs à 0,3 mm, nécessitant une structuration laser directe (dls) pour des définitions de lignes de 15 microns, et l'intégration de la fabrication additive pour l'intégration hétérogène de puces photoniques en si ou de gan. La conformité environnementale oriente la recherche sur les matériaux sans halogène avec des températures de transition vitreuse (tg) supérieures à 180 °C, et les finitions de surface sans plomb comme le nickel autocatalytique et l'or par immersion au palladium autocatalytique (enepig), conformes aux directives RoHS 3. L'intégration de l'industrie 4.0 permet une surveillance des processus en temps réel via des bains de placage compatibles IoT, tandis que les algorithmes d'apprentissage automatique formés sur plus de 10 000 images de microvia atteignent une précision de prédiction des défauts de 99,3 %. La technologie HDI continue de permettre une réduction de la taille de 30 à 50 % dans l'électronique portable tout en maintenant les rendements de fabrication au-dessus de 98,5 % grâce au contrôle adaptatif de l'énergie laser et aux films de démoulage nano-revêtus minimisant les bavures de perçage.