ฮอเร็กซ์ กรุ๊ป
August 24, 2024
ตั้งแต่ Hewlett-Packard สร้าง high-density interconnect (HDI) ในปี 1982 เพื่อบรรจุคอมพิวเตอร์ 32 บิทแรกของตนเทคโนโลยี HDI ได้ดําเนินการพัฒนาและให้คําตอบสําหรับผลิตภัณฑ์ขนาดเล็กการนําของเทคโนโลยี HDI ได้กลายเป็นกระบวนการที่ใช้โดยอุตสาหกรรมครึ่งตัวนําสําหรับการบรรจุสารอินทรีย์ตลาดสองตลาดที่แตกต่างกัน - สับสราต IC และการบูรณาการระบบสินค้าที่ซ้อนกันและใช้กระบวนการผลิต ultra-HDI (UHDI) เดียวกัน (รูป 1).
รูปที่ 1: การผลิต PCB แบบดั้งเดิมกําลังเข้าสู่สาขาผลิตสับสราต IC ระดับสูง ซึ่งมีลักษณะของรูปร่างทางกณิตศาสตร์เท่ากับหรือมากกว่า 30 um (แหล่ง:IEEE HI-Roadmap)
รูปที่ 2: ชิปหลายชิปและการบูรณาการแบบไม่เหมือนกันได้สร้างสรรค์พื้นฐานและตัววางแพคเกจที่แตกต่างกันมากมายPCB และพัสดุที่มีความก้าวหน้าที่ต้องการใช้องค์ประกอบความละเอียดต้องการจีโอเมตร UHDI.
คําแนะนํา
ตลาดสองตลาดมีลักษณะและรายละเอียดที่แตกต่างกัน ปัจจุบันพื้นที่กลางถูกครอบคลุมโดย PCBs ความหนาแน่นสูงเรียกว่า SLP (PCB แบบครึ่งประสาท, เรียกว่า SLP)ความแตกต่างคือการบรรจุ IC เป็นองค์ประกอบสําหรับการใช้งานปลายที่ไม่กําหนดแต่เวลาและการพัฒนานํามากลยุทธ์การบูรณาการระบบสําหรับองค์ประกอบครึ่งตัวนําซึ่ง IEEE เรียกว่าการบูรณาการแบบไม่เหมือนกัน (รูป 2)เพื่อตอบโจทย์ความต้องการของโครงสร้างนี้ มีองค์ประกอบใหม่ถูกสร้างขึ้นในสาขาของพื้นฐาน - มันเรียกว่า interposer
SLP vs. Interposer
การทับซ้อนของผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกันสองชิ้นคือจุดที่ลักษณะและคุณสมบัติทางเทคนิคของ UHDI อยู่ส่วน 33-AP Ultra HDI ของ IEEE กําลังศึกษามาตรฐาน UHDI จากมุมมองของการบูรณาการระบบสินค้า PCB, ขณะที่ SEMI และ IEEE กําลังมุ่งเน้นการใช้วัสดุพื้นฐานเช่นซิลิคอนสายใยแก้วและไฟฟ้าดียิเลคทริกเหลว เพื่อใช้เครื่องกั้นเป็นองค์ประกอบขนาดใหญ่ขององค์ประกอบแพคเกจบูรณาการที่ไม่เหมือนกันSLP และสารประกอบอินทรีย์จะยังคงใช้ PCB laminates, prepregs หรือฟิล์มที่มีความเร็วสูงและสูญเสียน้อย
การบรรจุ IC มีเทคโนโลยีการบรรจุที่แตกต่างกันมากมาย การนํามาใช้สะพานซิลิคอนและ chiplets ยังแยกพวกมันจาก PCB SLPแผนการพัฒนาที่พัฒนาโดยสมาคมอุตสาหกรรมครึ่งนํา (SIA) คาดว่าภายในปี 2030, ระยะห่างระหว่างส่วนประกอบที่บรรจุจะยังคงลดลง 0.1 มิลลิเมตร, และความกว้างเส้น / ระยะห่างเส้นจะพัฒนาให้ 0.25um / 0.25um.รูปที่ 3 แสดงว่าโครงสร้างทางกณิตศาสตร์ของสองตลาด:
1สับสราทและ PCB
รูปที่ 3: สําหรับการบูรณาการแบบไม่เหมือนกัน การสอดคล้องระหว่างความหนาของดีเอเล็คทริกและกณิตศาสตร์เส้น/พื้นที่ (t/s) คือเทคโนโลยีที่ซ้อนกันของ PCB, IC substrate, UHDIWLP/PLP และตัววางแผ่น-BEOL ((3)
2การบรรจุสับสราทและระดับเวฟเฟอร์ (WLP)
3. WLP ออร์แกนิคและ WLP สอง-Damascene และ 2.5D IC Packaging
สรุป
การคาดการณ์ของฉันสําหรับ UHDI แสดงอยู่ในรูป 3HDI แบบดั้งเดิมเริ่มเน้นการนําเข้า vias ตาบิดเล็ก ๆ น้อย ๆ ที่มีเส้น径 < 150 um (6 mil) และรอยที่มีความกว้างเส้น / ระยะระหว่างเส้น 75 um/75 um (3mil/3mil)UHDI จะมีไมโครเวียขนาดเล็กยิ่งขึ้น และความกว้างของเส้น/ระยะระหว่างเส้นจะลดลงจาก 50 um/50 um เป็น 5 um/5 um (0.2 mil/0.2 mil) l4
UHDI PCB คืออะไร?
มีแรงกดดันในการลดความกว้างของเส้นและระยะระหว่างเส้น เมื่ออุตสาหกรรมได้เห็นเทคโนโลยีที่ทันสมัยลดความกว้างของเส้นและระยะระหว่างเส้นจาก 8 มิลลาร์เป็น 5 มิลลาร์และจากนั้นเป็น 3 มิลลาร์ความแตกต่างระหว่าง "ตอนนั้น" และ "ตอนนี้" คือ ความก้าวหน้าก่อนหน้านี้ได้ใช้กระบวนการเดียวกัน, สารเคมีและอุปกรณ์เพื่อลดความกว้างของเส้นและระยะทางเส้นจาก 8 มิลลาร์เป็น 3 มิลลาร์ที่ต้องการชุดใหม่ของกระบวนการและวัสดุ.
การเชื่อมต่อความหนาแน่นสูง (HDI, ตัวล่วงหน้าของ UHDI) เพิ่มความหนาแน่นโดยการลดความกว้างของสายและระยะทางสาย, และโดยหลักการใช้โครงสร้างรูผ่านHDI ได้กําหนดว่าเป็น PCB ที่มีโครงสร้างหลุมผ่านหนึ่งหรือมากกว่าอย่างต่อไปนี้: ไมโครไฟส์, ไมโครไฟส์เรียงและ/หรือเร่งเรียง, ไฟส์ฝังและไฟส์ตาบอด, ทั้งหมดนี้ถูกแผ่นหลายครั้งติดต่อกันเทคโนโลยี PCB ยังคงก้าวหน้า ด้วยขนาดเล็กและฟังก์ชันที่เร็วขึ้นบอร์ด HDI สามารถบรรลุหลุมผ่านเล็ก ๆ น้อย ๆ, พัด, ความกว้างเส้นและระยะทางเส้น, นั่นคือความหนาแน่นสูงขึ้นความหนาแน่นที่เพิ่มขึ้นนี้ยังจําเป็นต้องลดจํานวนชั้นเพื่อบรรลุการก้าวที่เล็กกว่าตัวอย่างเช่น บอร์ด HDI เดียวสามารถรองรับฟังก์ชันของ PCB มาตรฐานหลาย.เทคโนโลยีที่ทันสมัยแบบดั้งเดิม ถูกติดกับความกว้างเส้น 3 มิลลิเมตร และความสามารถในการแยกเส้น, แต่มันยังคงไม่เพียงพอที่จะตอบสนองข้อจํากัดพื้นที่ PCB ที่มีความเข้มงวดมากขึ้นที่จําเป็นสําหรับผลิตภัณฑ์ในวันนี้. นี่คือที่ UHDI เข้ามา.001") ขอบความกว้างเส้น, เราจําเป็นต้องหยุดพูดในมิลและออนซ์ และเริ่มพูดในไมครอน สําหรับการอ้างอิง, ขนาดความกว้าง 3 มิลคือ 75 มิล, ดังนั้น ขนาดความกว้าง 1 มิลคือ 25 มิลUltraHigh-Density Interconnect (UHDI) เป็นเทคโนโลยีการเชื่อมต่อที่มีพลังงานมากการเชื่อมต่อความหนาแน่นสูงสุด (UHDI) หมายถึงความกว้างเส้นและระยะระหว่างเส้นของ PCB ต่ํากว่า 25 ไมครอน เมื่อผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ยังคงลดลง ขนาดของ PCB ก็ลดลงด้วยไม่ใช่แกน X และแกน Y เท่านั้นที่กําลังลดลงผู้ออกแบบต้องเผชิญกับโจทย์การลดขนาดและความหนาของ PCB เพื่อตอบสนองความต้องการเหล่านี้
วิธีการลบและวิธีการบวก
ตั้งแต่เกิดของ PCBs กระบวนการลบได้เป็นหลัก
เทคโนโลยีการผลิต: กระบวนการลบหมายถึงการผลิตร่องรอยและลักษณะที่คัดเลือกบนพื้นฐานที่เคลือบด้วยทองแดงผ่านกระบวนการเคลือบไฟฟ้าและจากนั้นการกําจัดหรือลบทองแดงฐานที่จะออกจากรูปแบบวงจรปัจจัยจํากัดของกระบวนการลบคือความหนาของทองแดงพื้นฐาน ซึ่งมักจะเป็นแผ่น ultra-thin ของ 2 ไมครอนหรือ 5 ไมครอนความหนาของทองแดงด้านล่างกําหนดร่องรอยเล็กที่สุดที่สามารถบรรลุผ่านกระบวนการถักเทคโนโลยีนี้ทําให้อุตสาหกรรม PCB สามารถบรรลุความกว้างเส้น 75 ไมครอนและระยะทางเส้นและที่ใกล้กับด้านล่างของพื้นฐานหนาของทองแดงจะกําหนดขนาดของเหลี่ยม; ความหนาที่สูงขึ้น, ใต้ของเหลี่ยมบางกว่าข้อจํากัดนี้เป็นแรงขับเคลื่อนที่อยู่เบื้องหลังการพัฒนาเทคโนโลยี UHDI.
เทคโนโลยีสารเสริม UHDI เริ่มต้นด้วยพื้นฐานที่ไม่มีแผ่นทองแดง และเพิ่มชั้น 0.2 ไมครอน ultra-thin ของหมึกเหลวสู่พื้นฐานและจากนั้นรูปแบบวงจรถูกสร้างขึ้น ผ่านกระบวนการเคลือบไฟฟ้าความแตกต่างจากกระบวนการประเพณีในขณะนี้คือเพียง 2 ไมครอนของพื้นฐานที่จําเป็นต้องถูก etched เพื่อผลิตผนังด้านล่างรอยตั้งค่า
บริษัท Averatek
SAP และ mSAP
กระบวนการครึ่งเพิ่ม (SAP) และกระบวนการครึ่งเพิ่มที่ปรับปรุง (mSAP) ได้ถูกพัฒนามาเป็นเวลานาน, เพิ่มศักยภาพการผลิตของความกว้างสายและระยะทางสายไปถึง 25 ~ 75 มิกรออน. ระดับmSAP ปรากฎขึ้นครั้งแรกในอุตสาหกรรมบอร์ดพกพา IC และตอนนี้ถูกใช้ในขนาดใหญ่ในโรงงานผลิต PCB เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์ HDI. กระบวนการเหล่านี้ใช้ชั้นทองแดงพื้นฐาน 2 ถึง 5 ไมครอนบนพื้นฐานเพื่อบรรลุการลดความกว้างเส้น. อย่างไรก็ตาม, การนําทางต่ํากว่า 1 ไมครอนต้องใช้ 0.2 ไมครอนชั้นหมึกเหลวในกระบวนการ A-SAP.
A-SAP
ผู้ประกอบการในการแปรรูป UHDI คือ Averatek ซึ่งได้นํากระบวนการ A-SAP TM มาตลาด A-SAP หมายถึง "กระบวนการ Semi-Additive Av-eratek" และเป็นผู้นําในอุตสาหกรรมในเทคโนโลยีนี้American Standard Circuits ได้ร่วมมือกับ Averatek ในการพัฒนาเทคโนโลยีที่สามารถผลิต PCBs กับความกว้างสายและระยะทางสายที่น้อยกว่า 15 ไมครอนข้อดีของการใช้กระบวนการ A-SAP คือ
ขนาดและคุณภาพลดลงอย่างมาก
·ความน่าเชื่อถือและความสมบูรณ์แบบของสัญญาณที่ดีขึ้น
·ลดต้นทุน·ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ
โดยใช้กระบวนการด้านบน โทรศัพท์มือถือและอุปกรณ์อื่น ๆ สามารถต่อเนื่องลดขนาดในขณะที่เพิ่มฟังก์ชันของพวกเขาขนาดของผลิตภัณฑ์ยังคงลดลง และผลประกอบการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วUDHI มีอนาคตอันสว่าง
ติดต่อ AKEN สําหรับรายละเอียดเพิ่มเติมและการร่วมมือ
