Notícia

Desde que a Hewlett-Packard criou a interligação de alta densidade (HDI) em 1982 para empacotar o seu primeiro computador de 32 bits alimentado por um único chip,A tecnologia HDI continuou a evoluir e a fornecer soluções para produtos miniaturizadosA vanguarda da tecnologia HDI tornou-se o processo utilizado pela indústria de semicondutores para embalagens orgânicas de flip-chip.Dois mercados diferentes - substratos de IC e integração de sistemas de produtos - se sobrepõem e utilizam o mesmo processo de fabrico ultra-HDI (UHDI) (Figura 1).

Figura 1: A fabricação tradicional de PCB está a entrar no campo da fabricação de substratos IC de ponta, caracterizada por formas geométricas iguais ou superiores a 30 um (Fonte:IEEE HI-Roadmap)

Figura 2: A integração multi-chip e heterogénea criaram muitos substratos e interpostos de embalagens diferentes.Os PCB avançados e os pacotes avançados que buscam usar componentes de tom fino exigem geometrias UHDI.

Introdução
Os dois mercados têm características e especificações diferentes, sendo que o terreno médio é actualmente ocupado por PCBs de alta densidade chamados SLP (PCB semicondutores, designados SLP).A diferença é que a embalagem de IC é um componente para aplicações finais não especificadasMas o tempo e o desenvolvimento introduziram uma estratégia de integração de sistemas para componentes de semicondutores,que o IEEE chama de integração heterogênea (Figura 2)Para satisfazer as exigências desta estrutura, foi criado um novo elemento no domínio dos substratos - denominado interposador.
SLP contra Interposer
A sobreposição dos dois produtos diferentes é onde se encontram as características e as especificações técnicas do UHDI.A secção 33-AP Ultra HDI do IEEE está actualmente a estudar a norma UHDI a partir da perspectiva de integração de sistemas de produtos de PCB, enquanto a SEMI e a IEEE se concentram no uso de materiais de substrato, como o silício,Fibras de vidro e dielétricos líquidos para utilizar interpostos como elementos de grande volume de componentes de embalagens integradas heterogéneasO SLP e os interpostos orgânicos continuarão a utilizar laminados de PCB de alta velocidade e de baixas perdas, prepregs ou filmes.
A introdução de pontes de silício e chiplets os distingue ainda mais dos PCB SLP.O roteiro de desenvolvimento desenvolvido pela Associação da Indústria de Semicondutores (SIA) prevê que até 2030, o espaçamento entre os componentes embalados continuará a diminuir para 0,1 mm, e a largura de linha/espaçamento de linha irá desenvolver para 0,25um/0,25um.A figura 3 mostra a sobreposição geométrica dos dois mercados:
1Substrato e PCB

Figura 3: Para a integração heterogênea, a compensação entre a espessura dielétrica e a geometria linha/espaço (t/s) é a tecnologia de sobreposição de PCB, substrato IC, UHDI.WLP/PLP e interposto de wafer-BEOL ((3)

2. Embalagem a nível de substrato e de wafer (WLP)
3. WLP orgânico e WLP duplo-damasceno e embalagem IC 2.5D4.
Conclusão
A minha previsão para o UHDI é mostrada na Figura 3.HDI tradicional inicialmente focado na introdução de vias cegas minúsculas com um diâmetro de < 150 um (6 mil) e traços com uma largura de linha / espaçamento de linha de 75 um/75 um (3mil/3mil)O UHDI terá microvias ainda menores e a largura da linha/espaçamento entre linhas será reduzida de 50 um/50 um para 5 um/5 um (0,2 mil/0,2 mil) l4.

O que é o PCB UHDI?

Houve pressão para reduzir a largura da linha e o espaçamento entre linhas, uma vez que a indústria viu a tecnologia de ponta reduzir a largura da linha e o espaçamento entre linhas de 8 milímetros para 5 milímetros e depois para 3 milímetros.A diferença entre "então" e "agora" é que os avanços anteriores usaram em grande parte os mesmos processos, produtos químicos e equipamentos para reduzir a largura da linha e o espaçamento entre linhas de 8mil para 3mil.Requer um conjunto inteiramente novo de processos e materiais.
A High Density Interconnect (HDI, o antecessor do UHDI) aumenta a densidade reduzindo a largura da linha e o espaçamento entre as linhas, e principalmente usando estruturas de buracos.O HDI é definido como um PCB com uma ou mais das seguintes estruturas de buracos: micro vias, micro vias empilhadas e/ou escalonadas, vias enterradas e vias cegas, todas elas laminadas várias vezes seguidas.A tecnologia de PCB continua a progredir com tamanhos menores e funções mais rápidasAs placas HDI podem atingir buracos menores, almofadas, larguras de linha e espaçamento de linha, isto é, maior densidade.Este aumento da densidade também requer uma redução do número de camadas para alcançar uma pegada menorPor exemplo, uma única placa HDI pode acomodar as funções de vários PCBs padrão.A tecnologia tradicional de ponta tem estado presa à largura de linha de 3 milímetros e às capacidades de espaçamento de linha há algum tempo.O UHDI é um sistema de transmissão de circuitos eletrônicos de alta precisão, mas ainda não é suficiente para atender às restrições de área de PCB cada vez mais rigorosas exigidas para os produtos de hoje.001") limiar de largura de linhaPara referência, um traço de 3 milímetros de largura é 75 micrômetros, então um traço de 1 milímetro de largura é 25 micrômetros.A Interconexão de Alta Densidade Ultra (UHDI) é uma tecnologia de interconexão muito poderosa. Interconexão de alta densidade (UHDI) refere-se à largura de linha e ao espaçamento de linha de PCB inferior a 25 mícrons.não só o eixo X e o eixo Y estão encolhendoOs designers enfrentam o desafio de reduzir o tamanho e a espessura global dos PCBs para satisfazer estas necessidades.
Métodos subtrativos e aditivos
Desde o nascimento dos PCBs, os processos subtractivos têm sido os principais
Tecnologia de produção: o processo subtractivo refere-se à geração seletiva de traços e características num substrato revestido de cobre através de um processo de galvanização,e, em seguida, removendo ou subtraindo a base de cobre para deixar o padrão de circuitoO fator limitante do processo de subtracção é a espessura do cobre base, que é geralmente uma folha ultrafina de 2 ou 5 microns.A espessura do cobre inferior define o menor traço que pode ser alcançado através do processo de gravaçãoÉ esta tecnologia que permitiu à indústria de PCB para alcançar largura de linha de 75 micron e espaçamento de linha.e quanto mais perto do fundo do substratoO tamanho do cônico é determinado pela espessura do cobre; quanto maior a espessura, mais fino é o fundo do traço.Esta limitação é a força motriz do desenvolvimento da tecnologia UHDI.
A tecnologia aditiva UHDI começa com um substrato sem folha de cobre e adiciona uma camada ultrafina de tinta líquida de 0,2 microns ao substrato.e então o padrão de circuito é gerado através de um processo de galvanizaçãoA diferença do processo tradicional neste momento é que apenas 2 micrões do substrato precisam ser gravados para produzir paredes laterais de traços verticais.

Averatek Corporation

SAP e mSAP
O processo semiaditivo (SAP) e os processos semiaditivos modificados (mSAP) foram desenvolvidos há algum tempo, aumentando a capacidade de produção da largura da linha e do espaçamento da linha para 25 ~ 75 microns. nível.O mSAP apareceu pela primeira vez na indústria de placas de transporte de IC e agora é usado em larga escala em fábricas de PCB para produzir produtos HDIEsses processos utilizam uma camada de cobre de base de 2 a 5 mícrons no substrato para alcançar a redução da largura da linha.2 microns de tinta líquida no processo A-SAP.
A-SAP
O pioneiro do processamento UHDI é a Averatek, que introduziu o processo A-SAPTM no mercado.A American Standard Circuits colaborou com a Averatek para desenvolver uma tecnologia que pode produzir PCBs com largura de linha e espaçamento de linha inferior a 15 micronsAs vantagens da utilização do processo A-SAP são:
Dimensões e qualidade significativamente reduzidas
·Melhor fiabilidade e integridade do sinal ·Melhor desempenho de RF
·Redução dos custos·Biocompatibilidade
Usando o processo acima, os telefones celulares e outros dispositivos podem continuar a encolher em tamanho enquanto aumentam suas funções.O tamanho do produto continua a diminuir e o desempenho melhora mais rapidamenteA UDHI tem um futuro brilhante.

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