Háþéttni-samtengingar (HDI) PCB tækni: Ítarleg framleiðsluferli, hátíðniafköst og framtíðarnýjungar

1.Prentaðar rafrásarplötur (PCB) með háþéttni samtengingu (HDI) eru mikilvæg framþróun í rafrænni umbúðatækni og gera kleift að þétta íhluti meira og bæta rafmagn samanborið við hefðbundnar prentaðar rafrásarplötur. HDI-tækni notar örgöng, blindgöng og grafin göng með þvermál sem er yfirleitt undir 150 míkron, sem gerir kleift að stafla marglaga tengingu og fækka lögum. Þessi arkitektúr lágmarkar lengd merkjaleiða, eykur merkjaheilleika með stýrðri viðnámsleiðsögn og styður hátíðniforrit allt að millímetrabylgjusvið sem fara yfir 100 GHz. Minnkað lengd göngstubba í HDI-hönnun dregur enn frekar úr merkjaendurspeglun, sem er mikilvægt fyrir háhraða stafræn viðmót eins og PCIe 5.0 og DDR5.

2.Lykilframleiðsluferli eru meðal annars leysigeislaborun með útfjólubláum eða CO2 leysi til að mynda örgöng, þar sem hlutföll allt að 1:1 eru náð, og raðbundnar lagskiptingar með lágþrýstingspressum til að koma í veg fyrir skort á plastefni. Háþróaðar málunaraðferðir eins og fylling með koparrafhúðun tryggja holrýmalausa göng, en hálf-aukefnisaðferðir (SAP) gera kleift að fá slóðbreidd allt að 25 míkron. Algeng efni eru meðal annars lágtap rafskaut eins og breytt epoxy, pólýfenýleneter (PPE) eða fljótandi kristal fjölliða (LCP), með rafskautsstuðla (dk) undir 3,5 við 10 GHz og dreifingarstuðla (df) undir 0,005. Hitastjórnun er möguleg með koparfylltum göngum með varmaleiðni allt að 400 w/mk, og varmaleiðandi undirlagi sem inniheldur álnítríð eða bórnítríð fylliefni, sem tryggir að hitastig gatnamóta haldist undir 125°C í bílaiðnaði.

3.HDI-prótein sýna fram á framúrskarandi rafsegulfræðilega eindrægni (EMC) vegna bestu jarðtengingarkerfa, svo sem via-in-pad stillinga og innbyggðra rafrýmdarlaga, sem dregur úr rafsegulfræðilegri truflun (emi) um 15-20 dB samanborið við FR4-byggðar hönnun. Hönnunarsjónarmið krefjast strangrar viðnámsstýringar, venjulega 50 ohm ± 5% fyrir mismunadreifipör í 25-56 Gbps tengjum, og nákvæmra reglna um rekjabreidd/bil undir 50/50 míkron fyrir RF-rásir. Krosshljóðsbæling næst með jarðtengdum samhliða bylgjuleiðurum og stigskiptum via-fyrirkomulagi, sem lágmarkar tengingu niður í minna en -40 dB.

4.Sjálfvirk sjónræn skoðun (AOI) með 5 míkron upplausn, röntgenmyndataka fyrir 3D tómarúmsgreiningu og tímasviðsendurspeglun (TDR) með 10 ps ristíma eru mikilvægar gæðaeftirlitsráðstafanir. Þessar aðferðir greina örgjörvagalla eins og ófullkomna húðun eða ranga skráningu undir 20 míkron. Notkun spanna 5g stórar mimo loftnetsfylki sem krefjast 20 laga hdi stafla, ígræðanleg lækningatæki með lífsamhæfum lóðgrímum, lidar einingar fyrir bíla með 0,2 mm stigs bgas og gervihnattahleðslur sem uppfylla MIL-PRF-31032 flokks 3 áreiðanleikastaðla.

5.Framtíðarþróun beinist að fíngerðum íhlutum undir 0,3 mm, sem krefst beinnar leysigeislauppbyggingar (DLS) fyrir 15 míkron línuskilgreiningar, og samþættingar við aukningu framleiðslu fyrir ólíka innfellingu á silíkon ljósfræðilegum líffæradreifingum. Umhverfissamræmi knýr rannsóknir á halógenlausum efnum með glerumskiptahitastigi (TG) yfir 180°C, og blýlausum yfirborðsáferðum eins og raflausum nikkel-raflausum palladíum-dýfingargulli (ENEPIG), sem uppfyllir RoHS 3 tilskipanirnar. Samþætting Iðnaður 4.0 gerir kleift að fylgjast með ferlum í rauntíma með IoT-virkum málningarböðum, en vélanámsreiknirit sem eru þjálfuð á yfir 10.000 örmyndum ná 99,3% nákvæmni í gallaspá. HDI-tækni heldur áfram að gera kleift að minnka stærð flytjanlegra rafeindatækni um 30-50%, en viðhalda framleiðslugetu yfir 98,5% með aðlögunarhæfri leysigeislaorkustýringu og nanóhúðuðum losunarfilmum sem lágmarka borbletti.