Ειδήσεις

Από τότε που η Hewlett-Packard δημιούργησε το high-density interconnect (HDI) το 1982 για να συσκευάσει τον πρώτο 32-bit υπολογιστή της που τροφοδοτείται από ένα μόνο τσιπ,Η τεχνολογία HDI συνεχίζει να εξελίσσεται και παρέχει λύσεις για μικροσκοπικά προϊόνταΗ πρωτοπορία της τεχνολογίας HDI έχει γίνει η διαδικασία που χρησιμοποιείται από τη βιομηχανία ημιαγωγών για οργανικές συσκευασίες flip-chip.Δύο διαφορετικές αγορές - υποστρώματα IC και ολοκλήρωση συστημάτων προϊόντων - επικαλύπτονται και χρησιμοποιούν την ίδια διαδικασία κατασκευής ultra-HDI (UHDI) (Σχήμα 1).

Σχήμα 1: Η παραδοσιακή παραγωγή PCB εισέρχεται στον τομέα της κατασκευής υποστρώματος IC υψηλής τεχνολογίας, το οποίο χαρακτηρίζεται από γεωμετρικά σχήματα ίσα ή μεγαλύτερα από 30 μm (Πηγή:(IEEE HI-Roadmap)

Σχήμα 2: Η πολυ-τσίπ και η ετερογενής ολοκλήρωση δημιούργησαν πολλά διαφορετικά υποστρώματα συσκευασίας και ενδιάμεσους.Τα προηγμένα PCB και οι προηγμένες συσκευασίες που επιδιώκουν τη χρήση συστατικών λεπτής ακρίβειας απαιτούν γεωμετρικές UHDI.

Εισαγωγή
Οι δύο αγορές έχουν διαφορετικά χαρακτηριστικά και προδιαγραφές.Η διαφορά είναι ότι η συσκευασία IC είναι ένα συστατικό για μη καθορισμένες τελικές εφαρμογέςΟ χρόνος και η εξέλιξη έφεραν μια στρατηγική ολοκλήρωσης συστήματος για τα εξαγωγικά συστατικά.που το IEEE ονομάζει ετερογενή ολοκλήρωση (Σχήμα 2)Για να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις αυτής της δομής, δημιουργήθηκε ένα νέο στοιχείο στον τομέα των υποστρωμάτων - ονομάζεται interposer.
SLP εναντίον Interposer
Η αλληλεπικάλυψη των δύο διαφορετικών προϊόντων αποτελεί το σημείο όπου βρίσκονται τα χαρακτηριστικά και οι τεχνικές προδιαγραφές του UHDI.Το τμήμα 33-AP Ultra HDI του IEEE μελετά επί του παρόντος το πρότυπο UHDI από την άποψη της ολοκλήρωσης συστημάτων προϊόντων PCB, ενώ η SEMI και η IEEE επικεντρώνονται στη χρήση υλικών υποστρώματος όπως το πυρίτιο,υαλοϊνικές ίνες και υγρά διηλεκτρικά για τη χρήση ενδιάμεσων ως στοιχείων μεγάλου όγκου ετερογενών ολοκληρωμένων στοιχείων συσκευασίαςΟι SLP και οι οργανικές ενσωματωμένες ουσίες θα συνεχίσουν να χρησιμοποιούν πλάκες PCB με υψηλή ταχύτητα και χαμηλή απώλεια, προεπιλέγματα ή φιλμ.
Η συσκευασία IC έχει μια ποικιλία διαφορετικών τεχνολογιών συσκευασίας.Ο χάρτης πορείας ανάπτυξης που αναπτύχθηκε από την Ένωση Βιομηχανίας Ημιαγωγών (SIA) προβλέπει ότι έως το 2030, η απόσταση μεταξύ των συσκευασμένων εξαρτημάτων θα συνεχίσει να μειώνεται σε 0,1 mm, και το πλάτος γραμμής / απόσταση γραμμής θα αναπτυχθεί σε 0,25um / 0,25um.Το σχήμα 3 δείχνει τη γεωμετρική διάρθρωση των δύο αγορών:
1Υποστρώματα και PCB

Σχήμα 3: Για την ετερογενή ολοκλήρωση, η ανταλλαγή μεταξύ του διηλεκτρικού πάχους και της γεωμετρίας γραμμής/διαστήματος (t/s) είναι η επικαλυπτόμενη τεχνολογία PCB, υποστρώματος IC, UHDI.Δοκιμαστικό υλικό για την κατασκευή πλακιδίων (WLP)

2. Συσκευασία επιπέδου υποστρώματος και πλάκας (WLP)
3Οργανικό WLP και διπλό-δασασκικό WLP και συσκευασία IC 2.5D4.
Συμπέρασμα
Η πρόβλεψή μου για το UHDI φαίνεται στο σχήμα 3.Η παραδοσιακή HDI αρχικά επικεντρώθηκε στην εισαγωγή μικροσκοπικών τυφλών σωλήνων με διάμετρο < 150 um (6 mil) και ίχνη με πλάτος γραμμής/διαστήματα γραμμής 75 um/75 um (3mil/3mil)Το UHDI θα έχει ακόμη μικρότερα μικροδιαστήματα και το πλάτος γραμμής/διαχωρισμός γραμμής θα μειωθεί από 50 μm/50 μm σε 5 μm/5 μm (0,2 mil/0,2 mil) l4.

Τι είναι το UHDI PCB;

Υπήρξε πίεση για τη μείωση του πλάτους της γραμμής και του διαστήματος μεταξύ των γραμμών, καθώς η βιομηχανία είδε την τεχνολογία αιχμής να μειώνει το πλάτος της γραμμής και τον διαστήμα μεταξύ των γραμμών από 8 εκατομμύρια σε 5 εκατομμύρια και στη συνέχεια σε 3 εκατομμύρια.Η διαφορά μεταξύ "τότε" και "τώρα" είναι ότι οι προηγούμενες εξελίξεις έχουν σε μεγάλο βαθμό χρησιμοποιήσει τις ίδιες διαδικασίες, χημικά προϊόντα και εξοπλισμό για τη μείωση του πλάτους της γραμμής και του διαστήματος της γραμμής από 8mil σε 3mil.που απαιτεί ένα εντελώς νέο σύνολο διαδικασιών και υλικών.
Η διασύνδεση υψηλής πυκνότητας (HDI, ο προκάτοχος του UHDI) αυξάνει την πυκνότητα μειώνοντας το πλάτος της γραμμής και την απόσταση μεταξύ των γραμμών, και κυρίως χρησιμοποιώντας δομές διάτρησης.Το HDI ορίζεται ως PCB με μία ή περισσότερες από τις ακόλουθες διατρυφόμενες δομές:: μικροφωτοειδείς, στοιβαγμένες και/ή διασταυρωμένες μικροφωτοειδείς, θαμμένες φωτοειδείς και τυφλές φωτοειδείς, οι οποίες είναι όλες επικαλυμμένες πολλές φορές στη σειρά.Η τεχνολογία PCB συνεχίζει να προχωρά με μικρότερα μεγέθη και ταχύτερες λειτουργίεςΟι πλακέτες HDI μπορούν να επιτύχουν μικρότερες τρύπες, πλακέτες, πλάτους γραμμών και διαστήματα γραμμών, δηλαδή μεγαλύτερη πυκνότητα.Η αυξημένη αυτή πυκνότητα απαιτεί επίσης μείωση του αριθμού των στρωμάτων για να επιτευχθεί μικρότερο αποτύπωμαΓια παράδειγμα, μια ενιαία HDI πλακέτα μπορεί να φιλοξενήσει τις λειτουργίες πολλαπλών τυποποιημένων PCB.Η παραδοσιακή τεχνολογία αιχμής έχει κολλήσει στο εύρος γραμμής 3 χιλιοστών και τις δυνατότητες διαστήματος γραμμής για αρκετό καιρόΗ διαμόρφωση των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσμησης των διακόσ001") κατώτατο όριο πλάτους γραμμήςΓια αναφορά, ένα ίχνος πλάτους 3 χιλιοστών είναι 75 μικρών, οπότε ένα ίχνος πλάτους 1 χιλιοστών είναι 25 μικρών.Η διασύνδεση υπερυψωμένης πυκνότητας (UHDI) είναι μια πολύ ισχυρή τεχνολογία διασύνδεσης. Η διασύνδεση υπερυψωμένης πυκνότητας (UHDI) αναφέρεται στο πλάτος γραμμής και την απόσταση γραμμής των PCB μικρότερη των 25 μικρών.Όχι μόνο ο άξονας Χ και ο άξονας Y συρρικνώνονταιΟι σχεδιαστές αντιμετωπίζουν την πρόκληση της μείωσης του συνολικού μεγέθους και του πάχους των PCB για να καλύψουν αυτές τις ανάγκες.
Υποχρεωτικές και πρόσθετες μεθόδους
Από τη γέννηση των PCB, οι διαδικασίες αφαίρεσης ήταν οι κύριες
Η διαδικασία αφαίρεσης αναφέρεται στην επιλεκτική δημιουργία ίχνων και χαρακτηριστικών σε ένα υποστρώμα που καλύπτεται με χαλκό μέσω διαδικασίας ηλεκτροπληρωμής,και στη συνέχεια αφαιρώντας ή αφαιρώντας το χαλκό βάση για να αφήσει το μοτίβο κύκλουΟ περιοριστικός παράγοντας της διαδικασίας αφαίρεσης είναι το πάχος του βασικού χαλκού, το οποίο είναι συνήθως ένα εξαιρετικά λεπτό φύλλο 2 μm ή 5 μm.Το πάχος του κάτω χαλκού καθορίζει το μικρότερο ίχνος που μπορεί να επιτευχθεί μέσω της διαδικασίας χαρακτικήςΗ τεχνολογία αυτή επέτρεψε στη βιομηχανία PCB να επιτύχει πλάτους γραμμών 75 μm και διαστήματα γραμμών.και όσο πιο κοντά στο κάτω μέρος του υποστρώματοςΤο μέγεθος της σφήνωσης καθορίζεται από το πάχος του χαλκού, όσο μεγαλύτερο είναι το πάχος, τόσο λεπτότερο είναι το κάτω μέρος του ίχνη.Αυτός ο περιορισμός είναι η κινητήρια δύναμη πίσω από την ανάπτυξη της τεχνολογίας UHDI.
Η πρόσθετη τεχνολογία UHDI ξεκινά με ένα υπόστρωμα χωρίς χαλκό και προσθέτει ένα εξαιρετικά λεπτό στρώμα υγρού μελάνης 0,2 μικρών στο υπόστρωμα.και στη συνέχεια το μοτίβο κύκλου παράγεται μέσω μιας διαδικασίας ηλεκτροπληρωμήςΗ διαφορά από την παραδοσιακή διαδικασία αυτή τη στιγμή είναι ότι μόνο 2 μm του υποστρώματος πρέπει να χαραχθούν για να παραχθούν κάθετα ίχνη πλευρικών τοιχωμάτων.

Εταιρεία Averatek

SAP και mSAP
Οι ημι-συμπληρωματικές διαδικασίες (SAP) και οι τροποποιημένες ημι-συμπληρωματικές διαδικασίες (mSAP) έχουν αναπτυχθεί εδώ και κάποιο χρονικό διάστημα, αυξάνοντας την παραγωγική ικανότητα του πλάτους της γραμμής και του διαστήματος της γραμμής σε επίπεδο 25 ~ 75 μικρών.Το mSAP εμφανίστηκε για πρώτη φορά στη βιομηχανία πλακών φορέα IC και τώρα χρησιμοποιείται σε μεγάλη κλίμακα σε εργοστάσια παραγωγής PCB για την παραγωγή προϊόντων HDIΟι διαδικασίες αυτές χρησιμοποιούν ένα στρώμα χαλκού βάσης 2 έως 5 μικρών στο υπόστρωμα για να επιτευχθεί μείωση του πλάτους της γραμμής.2 μm υγρό στρώμα μελάνης στη διαδικασία A-SAP.
Α-ΑΣΠ
Ο πρωτοπόρος της επεξεργασίας UHDI είναι η Averatek, η οποία εισήγαγε στην αγορά τη διαδικασία A-SAPTM.Η American Standard Circuits συνεργάστηκε με την Averatek για να αναπτύξει τεχνολογία που μπορεί να παράγει PCB με πλάτους γραμμής και διαστήματα γραμμής μικρότερα των 15 μικρώνΤα πλεονεκτήματα της χρήσης της διαδικασίας A-SAP είναι:
Σημαντικά μειωμένο μέγεθος και ποιότητα
·Βελτιωμένη αξιοπιστία και ακεραιότητα σήματος ·Βελτιωμένη απόδοση ραδιοσυχνοτήτων
·Μικρότερο κόστος·Βιοσυμβατότητα
Χρησιμοποιώντας την παραπάνω διαδικασία, τα κινητά τηλέφωνα και άλλες συσκευές μπορούν να συνεχίσουν να συρρικνώνονται σε μέγεθος ενώ αυξάνουν τις λειτουργίες τους.Το μέγεθος του προϊόντος συνεχίζει να συρρικνώνεται και η απόδοση βελτιώνεται ταχύτεραΗ UDHI έχει ένα λαμπρό μέλλον.

Επικοινωνήστε με την AKEN για περισσότερες λεπτομέρειες και συνεργασία.