1.Друковані плати (PCB) з високою щільністю з'єднання (HDI) є значним кроком у технології упаковки електронних пристроїв, що дозволяє підвищити щільність компонентів та покращити електричні характеристики порівняно зі звичайними друкованими платами. Технологія HDI використовує мікроперехідні отвори, сліпі перехідні отвори та закопані перехідні отвори діаметром, зазвичай менше 150 мікрон, що дозволяє багатошарове укладання та зменшення кількості шарів. Ця архітектура мінімізує довжину сигнального шляху, підвищує цілісність сигналу завдяки контрольованій маршрутизації імпедансу та підтримує високочастотні застосування аж до міліметрових хвильових діапазонів, що перевищують 100 ГГц. Зменшена довжина шлейфових з'єднань у конструкціях HDI додатково зменшує відбиття сигналу, що є критично важливим для високошвидкісних цифрових інтерфейсів, таких як PCI 5.0 та DDR5.

2.Ключові виробничі процеси включають лазерне свердління за допомогою УФ- або CO2-лазерів для формування мікровідверстий, досягнення співвідношення сторін до 1:1, та послідовні цикли ламінування за допомогою пресів низького тиску для запобігання виснаженню смоли. Передові методи покриття, такі як заповнення міддю за допомогою гальванічного покриття, забезпечують заповнення відверстий без пустот, тоді як напівадитивні процеси (SAP) дозволяють створювати доріжки шириною до 25 мікрон. Зазвичай використовуються діелектрики з низькими втратами, такі як модифікована епоксидна смола, поліфеніленовий ефір (PPE) або рідкокристалічний полімер (LCP), з діелектричною проникністю (dk) нижче 3,5 на частоті 10 ГГц та коефіцієнтом дисипації (df) нижче 0,005. Термічний контроль здійснюється за допомогою заповнених міддю відверстий з теплопровідністю до 400 Вт/мк, а також теплопровідних підкладок, що містять наповнювачі з нітриду алюмінію або нітриду бору, що забезпечує температуру переходу нижче 125°C в автомобільних застосуваннях.

3.Друковані плати HDI демонструють чудові характеристики електромагнітної сумісності (ЕМС) завдяки оптимізованим схемам заземлення, таким як конфігурації переходних отворів у контактній площадкі та вбудовані ємнісні шари, що зменшує випромінювання електромагнітних перешкод (ЕМП) на 15-20 дБ порівняно з конструкціями на основі FR4. Конструктивні міркування вимагають суворого контролю імпедансу, зазвичай 50 Ом ±5% для диференціальних пар в інтерфейсах 25-56 Гбіт/с, та точних правил ширини/відстані між доріжками нижче 50/50 мікрон для радіочастотних ланцюгів. Придушення перехресних перешкод досягається за допомогою заземлених копланарних хвилеводів та розміщення переходних отворів у шаховому порядку, що мінімізує зв'язок до менш ніж -40 дБ.

4.Автоматизований оптичний контроль (АОІ) з роздільною здатністю 5 мікрон, рентгенівська томографія для 3D-аналізу пустот та рефлектометрія в часовій області (ТЧД) з часом наростання 10 пс є критично важливими заходами забезпечення якості. Ці методи виявляють дефекти мікровідкриттів, такі як неповне покриття або неправильна реєстрація нижче 20 мікрон. Застосування охоплюють масивні антенні решітки 5G з технологією Mimo, що вимагають 20-шарових стеків HDI, імплантовані медичні пристрої з біосумісною паяльною маскою, автомобільні лідарні модулі з кроком BGAS 0,2 мм та корисне навантаження супутників, що відповідає стандартам надійності MIL-PRF-31032 класу 3.

5.Майбутні розробки зосереджені на компонентах з надтонким кроком менше 0,3 мм, що вимагає прямого лазерного структурування (DLS) для визначення ліній 15 мікрон, а також інтеграції адитивного виробництва для гетерогенного вбудовування кремнієвої фотоніки або кристалів гальванічного ґрандіату. Дотримання екологічних норм стимулює дослідження безгалогенних матеріалів з температурами склування (tg) понад 180°C та безсвинцевих поверхневих обробок, таких як хімічний нікель, хімічне паладієве іммерсійне золото (Enepig), що відповідає директивам RoHS 3. Інтеграція з Індустрією 4.0 дозволяє контролювати процеси в режимі реального часу за допомогою гальванічних ванн з підтримкою Інтернету речей, тоді як алгоритми машинного навчання, навчені на понад 10 000 зображеннях мікроперехідних отворів, досягають точності прогнозування дефектів 99,3%. Технологія HDI продовжує забезпечувати зменшення розміру портативної електроніки на 30-50%, зберігаючи при цьому виробничий вихід понад 98,5% завдяки адаптивному керуванню лазерною енергією та нанопокритим антиадгезійним плівкам, що мінімізують розмазування свердла.