1.Tiskana vezja (PCB) z visoko gostoto medsebojnih povezav (HDI) predstavljajo pomemben napredek v tehnologiji elektronskega pakiranja, saj omogočajo večjo gostoto komponent in izboljšano električno zmogljivost v primerjavi s konvencionalnimi tiskanimi vezji. Tehnologija HDI uporablja mikroprehode, slepe prehode in zakopane prehode s premerom, običajno pod 150 mikronov, kar omogoča večplastno zlaganje in zmanjšano število plasti. Ta arhitektura zmanjšuje dolžine signalnih poti, izboljšuje integriteto signala z nadzorovanim usmerjanjem impedance in podpira visokofrekvenčne aplikacije do milimetrskih valovnih območij, ki presegajo 100 GHz. Zmanjšane dolžine prehodov v zasnovah HDI dodatno zmanjšujejo odboje signalov, kar je ključnega pomena za visokohitrostne digitalne vmesnike, kot sta PCI 5.0 in DDR5.

2.Ključni proizvodni procesi vključujejo lasersko vrtanje z UV ali CO2 laserji za oblikovanje mikroprehodov, doseganje razmerij stranic do 1:1 in zaporedne cikle laminiranja z nizkotlačnimi stiskalnicami za preprečevanje pomanjkanja smole. Napredne tehnike prevleke, kot je polnjenje z bakrom in galvanizacija, zagotavljajo polnjenje prehodov brez praznin, medtem ko pol-aditivni procesi (SAP) omogočajo širine sledi do 25 mikronov. Pogosto uporabljeni materiali vključujejo dielektrike z nizkimi izgubami, kot so modificiran epoksi, polifenilen eter (PPE) ali polimer s tekočimi kristali (LCP), z dielektričnimi konstantami (dk) pod 3,5 pri 10 GHz in faktorji disipacije (df) pod 0,005. Toplotno upravljanje se izvaja z bakreno napolnjenimi prehodi s toplotno prevodnostjo do 400 W/mK in toplotno prevodnimi substrati, ki vsebujejo polnila iz aluminijevega nitrida ali borovega nitrida, kar zagotavlja, da temperature spojev ostanejo pod 125 °C v avtomobilskih aplikacijah.

3.Plošče HDI PCB kažejo vrhunske lastnosti elektromagnetne združljivosti (EMC) zaradi optimiziranih shem ozemljitve, kot so konfiguracije prehodnih kontaktov in vgrajene kapacitivne plasti, kar zmanjšuje elektromagnetno motnjo (EMI) za 15–20 dB v primerjavi z zasnovami na osnovi FR4. Pri načrtovanju je treba upoštevati strog nadzor impedance, običajno 50 ohmov ± 5 % za diferencialne pare v vmesnikih s hitrostjo 25–56 Gbps, in natančna pravila za širino/razmik sledi pod 50/50 mikronov za RF vezja. Dušenje presluha se doseže z ozemljenimi koplanarnimi valovodi in stopničasto razporejenimi prehodnimi kontakti, kar zmanjšuje sklopitev na manj kot –40 dB.

4.Avtomatiziran optični pregled (AOI) s 5-mikronsko ločljivostjo, rentgenska tomografija za 3D analizo praznin in reflektometrija v časovni domeni (TDR) z 10-ps časi vzpona so ključni ukrepi za zagotavljanje kakovosti. Te tehnike zaznavajo napake v mikrootvorih, kot so nepopolna prevleka ali napačna registracija pod 20 mikroni. Uporaba segajo od 5G masivnih antenskih nizov mimo, ki zahtevajo 20-plastne sklade HDI, do vsadljivih medicinskih pripomočkov z biokompatibilno spajkalno masko, avtomobilskih lidar modulov z 0,2-milimetrskim razmikom BGAS in satelitskih koristnih tovorov, ki izpolnjujejo standarde zanesljivosti razreda 3 mil-prf-31032.

5.Prihodnji razvoj se osredotoča na ultra fine komponente z razmikom pod 0,3 mm, kar zahteva neposredno lasersko strukturiranje (DLS) za definicije linij velikosti 15 mikronov, in integracijo aditivne proizvodnje za heterogeno vgrajevanje silicijeve fotonike ali organskih čipov. Skladnost z okoljskimi predpisi spodbuja raziskave materialov brez halogenov s temperaturami steklastega prehoda (TG), ki presegajo 180 °C, in površinskih obdelav brez svinca, kot sta nikelj, paladij in zlato z imerzijsko barvo (Enepig), ki so skladne z direktivami RoHS 3. Integracija Industrije 4.0 omogoča spremljanje procesov v realnem času prek galvanizacijskih kopeli, ki jih omogoča internet stvari, medtem ko algoritmi strojnega učenja, usposobljeni na več kot 10.000 slikah mikroprehodov, dosegajo 99,3-odstotno natančnost napovedovanja napak. Tehnologija HDI še naprej omogoča 30–50-odstotno zmanjšanje velikosti prenosne elektronike, hkrati pa ohranja proizvodne izkoristke nad 98,5 % s prilagodljivim nadzorom laserske energije in nano-prevlečenimi ločilnimi filmi, ki zmanjšujejo razmazovanje zaradi vrtanja.