Aktualności

Od czasu, gdy Hewlett-Packard stworzył w 1982 roku interkonekt o wysokiej gęstości (HDI) do pakowania swojego pierwszego 32-bitowego komputera zasilanego jednym chipem,Technologia HDI stale ewoluuje i dostarcza rozwiązań dla produktów miniaturyzowanychTechnologia HDI stała się w pierwszej kolejności procesem wykorzystywanym przez przemysł półprzewodnikowy do organicznego opakowania flip-chip.Dwa różne rynki - substraty IC i integracja systemów produktowych - pokrywają się i wykorzystują ten sam proces produkcji ultra-HDI (UHDI) (rysunek 1).

Rysunek 1: Tradycyjna produkcja PCB wchodzi w dziedzinę produkcji podłoża IC wysokiej klasy, która charakteryzuje się kształtami geometrycznymi równymi lub większymi niż 30 um (źródło:IEEE HI-Roadmap)

Rysunek 2: Wieloprocesory i integracja heterogeniczna stworzyły wiele różnych substratów i interpozorów opakowania.Zaawansowane PCB i zaawansowane opakowania, które mają na celu wykorzystanie komponentów o cienkiej rozdzielczości, wymagają geometrii UHDI.

Wprowadzenie
Obie rynki mają różne cechy i specyfikacje, a na środkowym poziomie obecnie znajdują się PCB o wysokiej gęstości zwane SLP (PCB podobne do półprzewodników, zwane SLP).Różnica polega na tym, że opakowanie IC jest elementem do nieokreślonych zastosowań końcowychJednak czas i rozwój wprowadziły strategię integracji systemu dla komponentów półprzewodnikowych,który IEEE nazywa integracją heterogeniczną (rysunek 2)Aby sprostać wymaganiom tej struktury, w dziedzinie substratów stworzono nowy element - nazywa się go wstawicielem.
SLP vs. Interposer
Powiązanie tych dwóch różnych produktów jest źródłem cech i specyfikacji technicznych UHDI.Sekcja 33-AP Ultra HDI IEEE bada obecnie standard UHDI z perspektywy produktów PCB zintegrowanych z systemem, podczas gdy SEMI i IEEE koncentrują się na wykorzystaniu materiałów podłoża, takich jak krzemowy,Włókna szklane i płynne dielektryki do wykorzystania wstawicieli jako dużych elementów składowych heterogenicznych zintegrowanych elementów opakowańSLP i organiczne wstawki będą nadal wykorzystywać laminacje PCB o wysokiej prędkości i niskiej stratze, prepregi lub folie.
Opakowania IC posiadają wiele różnych technologii opakowania.w planie rozwoju opracowanym przez Stowarzyszenie Przemysłu Półprzewodników (SIA) przewiduje się, że do 2030 r., odległość między komponentami opakowanymi będzie nadal spadać do 0,1 mm, a szerokość linii/odległość linii będzie się rozwijać do 0,25um/0,25um.Rysunek 3 pokazuje pokrycie struktury geometrycznej obu rynków:
1Substrat i PCB

Rysunek 3: W przypadku integracji heterogenicznej wymianą pomiędzy grubością dielektryczną a geometrią linii/przestrzeni (t/s) jest technologia nakładania się PCB, podłoża IC, UHDI.Włókna WLP/PLP i wafer interposer-BEOL (3)

2Opakowania na poziomie podłoża i płytki (WLP)
3. organiczne WLP i WLP podwójnie damascynowe oraz opakowania IC 2,5D4. UHDI i WLP poziomu płytki (BEOL)
Wniosek
Moja prognoza UHDI jest pokazana na rysunku 3.Tradycyjna HDI początkowo skoncentrowana na wprowadzaniu małych ślepych przewodów o średnicy < 150 um (6 mil) i śladów o szerokości linii / odstępie linii 75 um/75 um (3mil/3mil)UHDI będzie miało jeszcze mniejsze mikrowiazy, a szerokość linii/odległość linii zostanie zmniejszona z 50 um/50 um do 5 um/5 um (0,2 mil/0,2 mil) l4.

Co to jest UHDI PCB?

Istniała presja na zmniejszenie szerokości linii i odstępów między liniami, ponieważ branża widziała najnowocześniejszą technologię zmniejszającą szerokość linii i odstępów między liniami z 8 do 5 mil, a następnie do 3 mil.Różnica między "wówczas" a "teraz" polega na tym, że poprzednie postępy w dużej mierze wykorzystywały te same procesy, chemikaliów i sprzętu w celu zmniejszenia szerokości linii i odstępów linii z 8 do 3 mil. Jednakże szerokość linii i odstępów linii z 3 do mniej niż 1 mil jest skokiem kwantowym w technologii PCB,wymagają zupełnie nowych procesów i materiałów.
Interkonekcja o wysokiej gęstości (HDI, poprzednik UHDI) zwiększa gęstość poprzez zmniejszenie szerokości linii i odstępów między liniami, a głównie za pomocą struktur otworów.HDI jest definiowany jako PCB z jedną lub większą liczbą następujących struktur otworów:: mikro-przewody, mikro-przewody ułożone w stos i/lub rozstawione w przedziale, zakopane i ślepe, które są wielokrotnie laminowane z rzędu.Technologia płytek PCB nadal postępuje z mniejszymi rozmiarami i szybszymi funkcjamiPłyty HDI mogą osiągnąć mniejsze otwory, podkładki, szerokości linii i rozstawienie linii, czyli większą gęstość.Zwiększona gęstość wymaga również zmniejszenia liczby warstw w celu osiągnięcia mniejszego odciskuNa przykład jedna płyta HDI może pomieścić funkcje wielu standardowych płyt PCB.Tradycyjna najnowocześniejsza technologia została zablokowana w 3 mil szerokości linii i możliwości rozstawienia linii przez jakiś czas, ale nadal nie wystarcza, aby spełnić coraz bardziej rygorystyczne ograniczenia powierzchni PCB wymagane dla dzisiejszych produktów.001") próg szerokości liniiDla porównania, 3 mili szeroki ślad to 75 mikronów, więc 1 mili szeroki ślad to 25 mikronów.Ultra-High-Density Interconnect (UHDI) to bardzo potężna technologia połączeń. Połączenie ultrawysokiej gęstości (UHDI) odnosi się do szerokości linii i odległości linii PCB mniejszej niż 25 mikronów.nie tylko osi X i osi Y kurczą sięProjektanci stoją przed wyzwaniem zmniejszenia całkowitego rozmiaru i grubości PCB w celu zaspokojenia tych potrzeb.
Metody odliczające i dodające
Od czasu powstania PCB procesy subtrakcyjne były głównym
technologia produkcji: proces subtrakcyjny odnosi się do selektywnego wytwarzania śladów i cech na podłożu pokrytym miedzią poprzez proces galwanizacji,a następnie usuwanie lub odejmowanie podstawy miedzi, aby pozostawić wzór obwoduCzynnikiem ograniczającym proces subtrakcji jest grubość miedzi podstawowej, która jest zwykle ultracienką folią o grubości 2 lub 5 mikronów.Gęstość dolnej części miedzi określa najmniejszy ślad, który można osiągnąć poprzez proces etsuTo właśnie ta technologia umożliwiła przemysłowi PCB osiągnięcie szerokości linii 75 mikronów i rozstawienia linii.a im bliżej do dołu podłożaWielkość spustu zależy od grubości miedzi; im większa grubość, tym cieńsze dno spustu.To ograniczenie jest siłą napędową rozwoju technologii UHDI.
Technologia dodatków UHDI rozpoczyna się od podłoża bez folii miedzianej i dodaje do podłoża ultracienką warstwę 0,2-mikronowego atramentu ciekłego.a następnie wzór obwodu jest generowany poprzez proces galwanizacjiRóżnica w stosunku do tradycyjnego procesu w tym czasie polega na tym, że do wytworzenia pionowych ścian bocznych śladów potrzebne jest tylko 2 mikrony podłoża.

Averatek Corporation

SAP i mSAP
Od pewnego czasu opracowywane są procesy półdodatkowe (SAP) i modyfikowane procesy półdodatkowe (mSAP), zwiększające zdolność produkcyjną szerokości linii i rozstawu linii do poziomu 25~75 mikronów.mSAP po raz pierwszy pojawił się w przemyśle płyt nośnych IC i jest obecnie stosowany na dużą skalę w zakładach produkcyjnych PCB do produkcji produktów HDIProcesy te wykorzystują warstwę miedzi od 2 do 5 mikronów na podłożu, aby osiągnąć redukcję szerokości linii.2 mikronów warstwy atramentu ciekłego w procesie A-SAP.
A-SAP
Pionierem przetwarzania UHDI jest Averatek, który wprowadził na rynek proces A-SAPTM.American Standard Circuits współpracowało z Averatek w celu opracowania technologii, która może produkować PCB o szerokościach linii i odstępach linii poniżej 15 mikronówZaletami stosowania procesu A-SAP są:
Znacząco zmniejszona wielkość i jakość
·Poprawiona niezawodność i integralność sygnału ·Poprawiona wydajność RF
·Ograniczenie kosztów·Biokompatybilność
Wykorzystując powyższy proces, telefony komórkowe i inne urządzenia mogą nadal kurczyć się w rozmiarze, jednocześnie zwiększając swoje funkcje.wielkość produktu nadal kurczy się, a wydajność poprawia się szybciej, UDHI ma świetlaną przyszłość.

Aby uzyskać więcej informacji i współpracy, skontaktuj się z AKEN.