1.Płytki drukowane (PCB) o wysokiej gęstości połączeń (HDI) stanowią znaczący postęp w technologii pakowania układów elektronicznych, umożliwiając większą gęstość komponentów i lepszą wydajność elektryczną w porównaniu z konwencjonalnymi płytkami PCB. Technologia HDI wykorzystuje mikroprzelotki, przelotki ślepe i przelotki zakopane o średnicach zazwyczaj poniżej 150 mikronów, co umożliwia układanie warstw wielowarstwowych i redukcję liczby warstw. Architektura ta minimalizuje długość ścieżek sygnałowych, poprawia integralność sygnału poprzez kontrolowane trasowanie impedancji i obsługuje aplikacje wysokoczęstotliwościowe do zakresu fal milimetrowych przekraczającego 100 GHz. Zmniejszone długości odcinków przelotek w projektach HDI dodatkowo zmniejszają odbicia sygnału, co jest kluczowe dla szybkich interfejsów cyfrowych, takich jak PCIe 5.0 i DDR5.

2.Kluczowe procesy produkcyjne obejmują wiercenie laserowe laserami UV lub CO2 do formowania mikrootworów, osiąganie współczynnika kształtu do 1:1 oraz sekwencyjne cykle laminowania z użyciem pras niskociśnieniowych, zapobiegające niedoborowi żywicy. Zaawansowane techniki galwanizacji, takie jak galwanizacja miedzią wypełnionych otworów, zapewniają wypełnienie otworów bez pustych przestrzeni, a procesy póładdytywne (SAP) umożliwiają uzyskanie ścieżek o szerokości zaledwie 25 mikronów. Powszechnie stosowane materiały obejmują dielektryki o niskiej stratności, takie jak modyfikowana żywica epoksydowa, eter polifenylenowy (PPE) lub polimer ciekłokrystaliczny (LCP), o stałej dielektrycznej (DK) poniżej 3,5 przy 10 GHz i współczynniku rozpraszania (DF) poniżej 0,005. Zarządzanie temperaturą jest realizowane poprzez otwory wypełnione miedzią o przewodności cieplnej do 400 W/mK oraz podłoża termoprzewodzące z wypełniaczami z azotku glinu lub azotku boru, co zapewnia temperatury złączy poniżej 125°C w zastosowaniach motoryzacyjnych.

3.Płytki PCB HDI charakteryzują się lepszą kompatybilnością elektromagnetyczną (EMC) dzięki zoptymalizowanym schematom uziemienia, takim jak konfiguracje przelotek w polach i wbudowane warstwy pojemnościowe, co redukuje promieniowanie zakłóceń elektromagnetycznych (EMI) o 15–20 dB w porównaniu z konstrukcjami opartymi na FR4. Założenia konstrukcyjne wymuszają ścisłą kontrolę impedancji, typowo 50 omów ±5% dla par różnicowych w interfejsach 25–56 gb/s, oraz precyzyjne zasady dotyczące szerokości/odstępów ścieżek poniżej 50/50 mikronów dla obwodów RF. Tłumienie przesłuchów uzyskano dzięki uziemionym, współpłaszczyznowym przewodnikom fal i przesuniętym przelotkom, co minimalizuje sprzężenie do wartości poniżej -40 dB.

4.Automatyczna inspekcja optyczna (aoi) z rozdzielczością 5 mikronów, tomografia rentgenowska do analizy pustych przestrzeni w 3D oraz reflektometria w dziedzinie czasu (tdr) z czasem narastania 10 ps to kluczowe środki kontroli jakości. Techniki te wykrywają wady mikroprzelotek, takie jak niepełne platerowanie lub nieprawidłowe pasowanie poniżej 20 mikronów. Zastosowania obejmują masywne układy antenowe 5g Mimo wymagające 20-warstwowych stosów HDI, wszczepialne urządzenia medyczne z biokompatybilną maską lutowniczą, samochodowe moduły lidarowe z BGA o rozstawie 0,2 mm oraz ładunki satelitarne spełniające normy niezawodności mil-prf-31032 klasy 3.

5.Przyszłe prace rozwojowe koncentrują się na komponentach o ultradrobnym rastrze poniżej 0,3 mm, wymagających bezpośredniego strukturyzacji laserowej (DLS) dla definicji linii 15-mikronowych, oraz integracji wytwarzania addytywnego w celu heterogenicznego osadzania fotoniki krzemowej lub matryc Gan. Zgodność z przepisami ochrony środowiska napędza badania nad materiałami bezhalogenowymi o temperaturze zeszklenia (TG) przekraczającej 180°C oraz bezołowiowymi wykończeniami powierzchni, takimi jak bezprądowe osadzanie niklu i palladu (ENEPIG), zgodnymi z dyrektywami ROHS 3. Integracja Przemysłu 4.0 umożliwia monitorowanie procesów w czasie rzeczywistym za pomocą kąpieli galwanicznych z obsługą IoT, a algorytmy uczenia maszynowego trenowane na ponad 10 000 obrazów mikrootworów osiągają dokładność przewidywania defektów na poziomie 99,3%. Technologia HDI nadal umożliwia redukcję rozmiarów elektroniki przenośnej o 30-50%, utrzymując jednocześnie wydajność produkcji powyżej 98,5% dzięki adaptacyjnej kontroli energii lasera i nanopowłokom antyadhezyjnym minimalizującym rozmazywanie się wiertła.