1.Bo mạch in (PCB) kết nối mật độ cao (HDI) đại diện cho một bước tiến đáng kể trong công nghệ đóng gói điện tử, cho phép mật độ linh kiện cao hơn và hiệu suất điện được cải thiện so với PCB thông thường. Công nghệ HDI sử dụng các microvia, via mù và via chôn với đường kính thường dưới 150 micron, cho phép xếp chồng nhiều lớp và giảm số lượng lớp. Kiến trúc này giảm thiểu độ dài đường dẫn tín hiệu, tăng cường tính toàn vẹn của tín hiệu thông qua định tuyến trở kháng được kiểm soát và hỗ trợ các ứng dụng tần số cao lên đến dải sóng milimet vượt quá 100 GHz. Độ dài các nhánh via giảm trong thiết kế HDI càng làm giảm phản xạ tín hiệu, một yếu tố quan trọng đối với các giao diện kỹ thuật số tốc độ cao như PCIe 5.0 và DDR5.

2.Các quy trình sản xuất chính bao gồm khoan laser bằng tia cực tím hoặc tia laser CO2 để hình thành các vi mạch, đạt được tỷ lệ khung hình lên đến 1:1 và các chu kỳ cán tuần tự bằng máy ép áp suất thấp để ngăn ngừa tình trạng thiếu nhựa. Các kỹ thuật mạ tiên tiến như mạ điện đồng lấp đầy đảm bảo lấp đầy vi mạch không có lỗ rỗng, trong khi các quy trình bán phụ gia (nhựa cây) cho phép tạo ra các vết có độ rộng hẹp tới 25 micron. Các vật liệu thường được sử dụng bao gồm chất điện môi có tổn thất thấp như epoxy biến tính, polyphenylene ether (ppe) hoặc polyme tinh thể lỏng (lcp), với hằng số điện môi (dk) dưới 3,5 ở 10 ghz và hệ số tiêu tán (df) dưới 0,005. Quản lý nhiệt được giải quyết thông qua các vi mạch chứa đồng có độ dẫn nhiệt lên đến 400 w/mk và các chất nền dẫn nhiệt kết hợp chất độn nhôm nitride hoặc boron nitride, đảm bảo nhiệt độ mối nối luôn dưới 125°C trong các ứng dụng ô tô.

3.PCB hdi thể hiện các đặc tính tương thích điện từ (emc) vượt trội nhờ các sơ đồ nối đất được tối ưu hóa, chẳng hạn như cấu hình via-in-pad và các lớp điện dung nhúng, giúp giảm bức xạ nhiễu điện từ (emi) từ 15-20 db so với các thiết kế dựa trên fr4. Các cân nhắc về thiết kế yêu cầu kiểm soát trở kháng nghiêm ngặt, thường là 50 ohm ±5% đối với các cặp vi sai trong giao diện 25-56 gbps và các quy tắc về khoảng cách/chiều rộng đường truyền chính xác dưới 50/50 micron đối với các mạch rf. Khả năng triệt nhiễu xuyên âm đạt được thông qua các ống dẫn sóng đồng phẳng được nối đất và sắp xếp via so le, giảm thiểu sự ghép nối xuống dưới -40 db.

4.Kiểm tra quang học tự động (Aoi) với độ phân giải 5 micron, chụp cắt lớp X-quang để phân tích khoảng trống 3D và phản xạ miền thời gian (TDR) với thời gian tăng 10 ps là các biện pháp đảm bảo chất lượng quan trọng. Các kỹ thuật này phát hiện các khuyết tật microvia như mạ chưa hoàn thiện hoặc đăng ký sai dưới 20 micron. Các ứng dụng bao gồm mảng ăng-ten mimo lớn 5g yêu cầu các ngăn xếp hdi 20 lớp, thiết bị y tế cấy ghép có mặt nạ hàn tương thích sinh học, mô-đun lidar ô tô với khí B bước 0,2 mm và tải trọng vệ tinh đáp ứng tiêu chuẩn độ tin cậy mil-prf-31032 loại 3.

5.Các phát triển trong tương lai tập trung vào các thành phần bước cực mịn dưới 0,3 mm, yêu cầu cấu trúc laser trực tiếp (dls) cho các định nghĩa đường 15 micron và tích hợp sản xuất bồi đắp để nhúng không đồng nhất các photonic si hoặc khuôn gan. Việc tuân thủ môi trường thúc đẩy nghiên cứu về vật liệu không chứa halogen với nhiệt độ chuyển thủy tinh (tg) vượt quá 180°C và hoàn thiện bề mặt không chứa chì như niken không điện phân, palladium không điện phân, vàng ngâm (enepig), tuân thủ chỉ thị RoHS 3. Tích hợp công nghiệp 4.0 cho phép giám sát quy trình theo thời gian thực thông qua các bể mạ hỗ trợ IoT, trong khi các thuật toán học máy được đào tạo trên hơn 10.000 hình ảnh microvia đạt độ chính xác dự đoán lỗi 99,3%. Công nghệ hdi tiếp tục cho phép giảm 30-50% kích thước trong các thiết bị điện tử cầm tay trong khi vẫn duy trì năng suất sản xuất trên 98,5% thông qua khả năng kiểm soát năng lượng laser thích ứng và màng giải phóng phủ nano giúp giảm thiểu vết bẩn khi khoan.