Notizie

Da quando Hewlett-Packard ha creato l'interconnessione ad alta densità (HDI) nel 1982 per confezionare il suo primo computer a 32 bit alimentato da un singolo chip,La tecnologia HDI ha continuato ad evolversi e a fornire soluzioni per prodotti miniaturizzatiL'avanguardia della tecnologia HDI è diventata il processo utilizzato dall'industria dei semiconduttori per l'imballaggio organico a flip-chip.Due mercati diversi - i substrati dei circuiti integrati e l'integrazione dei sistemi di prodotto - si sovrappongono e utilizzano lo stesso processo di fabbricazione ultra-HDI (UHDI) (Figura 1).

Figura 1: La produzione tradizionale di PCB sta entrando nel campo della produzione di substrati IC di fascia alta, caratterizzata da forme geometriche uguali o superiori a 30 um (Fonte:IEEE HI-Roadmap)

Figura 2: L'integrazione multi-chip e eterogenea ha creato molti substrati e interpositori di pacchetti diversi.I PCB avanzati e i pacchetti avanzati che cercano di utilizzare componenti a tono sottile richiedono geometrie UHDI.

Introduzione
I due mercati presentano caratteristiche e specifiche diverse: attualmente la posizione di mezzo è occupata da PCB ad alta densità chiamati SLP (PCB semiconduttori, denominati SLP).La differenza è che l'imballaggio dei circuiti integrati è un componente per applicazioni finali non specificateTuttavia, il tempo e lo sviluppo hanno introdotto una strategia di integrazione di sistema per i componenti semiconduttori,che l'IEEE chiama integrazione eterogenea (Figura 2)Per soddisfare le esigenze di questa struttura, è stato creato un nuovo elemento nel campo dei substrati: si chiama interposatore.
SLP contro Interposer
Le caratteristiche e le specifiche tecniche dell'UHDI si trovano nella sovrapposizione dei due prodotti.La sezione 33-AP Ultra HDI dell'IEEE sta attualmente studiando lo standard UHDI dal punto di vista dell'integrazione di sistemi di prodotti PCB, mentre SEMI e IEEE si concentrano sull'utilizzo di materiali di substrato come il silicio,fibre di vetro e dielettrici liquidi per l'utilizzo di interposatori come elementi ad alto volume di componenti di pacchetti integrati eterogeneiGli SLP e gli interpositori organici continueranno ad utilizzare laminati PCB ad alta velocità e a basse perdite, prepregs o film.
L'imballaggio IC ha avuto una varietà di tecnologie di imballaggio diverse.la tabella di marcia per lo sviluppo elaborata dalla Semiconductor Industry Association (SIA) prevede che entro il 2030, la distanza tra i componenti confezionati continuerà a scendere a 0,1 mm, e la larghezza della linea / spaziatura tra le linee si svilupperà a 0,25um/0,25um.La figura 3 illustra la sovrapposizione geometrica dei due mercati:
1. Substrato e PCB

Figura 3: per l'integrazione eterogenea, il compromesso tra spessore dielettrico e geometria linea/spazio (t/s) è la tecnologia di sovrapposizione di PCB, substrato IC, UHDI.WLP/PLP e wafer interposer-BEOL (3)

2. Imballaggio a livello di substrato e wafer (WLP)
3. WLP organico e WLP a doppia damascina e imballaggio IC 2.5D4.
Conclusioni
La mia previsione per l'UHDI è mostrata nella figura 3.HDI tradizionale inizialmente focalizzato sull'introduzione di piccoli vias ciechi con un diametro di < 150 um (6 mil) e tracce con una larghezza di linea / spaziatura di linea di 75 um / 75 um (3 mil / 3 mil)L'UHDI avrà microvias ancora più piccole, e la larghezza della linea/intervallo tra le linee sarà ridotto da 50 um/50 um a 5 um/5 um (0,2 mil/0,2 mil) l4.

Cos'e' il PCB UHDI?

Si è esercitata una pressione per ridurre la larghezza delle linee e l'intervallo tra le linee, poiché l'industria ha visto la tecnologia all'avanguardia ridurre la larghezza delle linee e l'intervallo tra le linee da 8 a 5 millimetri e poi a 3 millimetri.La differenza tra "allora" e "ora" è che i precedenti progressi hanno utilizzato in gran parte gli stessi processiTuttavia, la larghezza e la distanza tra le linee da 3 a meno di 1 mil sono un salto quantistico nella tecnologia PCB.che richiede un nuovo insieme di processi e materiali.
L'interconnessione ad alta densità (HDI, predecessore dell'UHDI) aumenta la densità riducendo la larghezza della linea e l'intervallo tra le linee e utilizzando principalmente strutture a fori.L'HDI è definito come un PCB con una o più delle seguenti strutture perforate:: micro-vias, micro-vias impilati e/o scaglionati, vias sotterrati e vias ciechi, tutti stratificati più volte consecutivamente.La tecnologia dei PCB continua a progredire con dimensioni più piccole e funzioni più velociLe schede HDI possono ottenere fori più piccoli, pad, larghezza di linea e spaziatura, cioè una maggiore densità.Questa maggiore densità richiede anche una riduzione del numero di strati per ottenere un'impronta più piccolaAd esempio, una singola scheda HDI può ospitare le funzioni di più PCB standard.La tecnologia tradizionale all'avanguardia è rimasta bloccata a 3 millimetri di larghezza di linea e capacità di spaziamento lineare per un bel po'di tempo.In questo caso, l'UHDI è un'unità di misurazione di massa, ma non è ancora sufficiente per soddisfare i vincoli di superficie PCB sempre più severi richiesti per i prodotti di oggi.001") soglia di larghezza della lineaPer esempio, una traccia larga 3 millimetri è 75 micron, quindi una traccia larga 1 millimetro è 25 micron.L'interconnessione ad altissima densità (UHDI) è una tecnologia di interconnessione molto potente. L'interconnessione ad altissima densità (UHDI) si riferisce alla larghezza di linea e all'intervallo tra le linee di PCB inferiore a 25 micron.non solo l'asse X e l'asse Y si stanno restringendoI progettisti devono affrontare la sfida di ridurre le dimensioni e lo spessore complessivi dei PCB per soddisfare queste esigenze.
Metodi sottrattivi e additivi
Dalla nascita dei PCB, i processi di sottrazione sono stati i principali
la tecnologia di produzione: il processo sottrattivo si riferisce alla generazione selettiva di tracce e caratteristiche su un substrato rivestito di rame mediante un processo di galvanoplastica,e poi rimuovere o sottrarre il rame base per lasciare il modello di circuitoIl fattore limitante del processo di sottrazione è lo spessore del rame di base, che di solito è una lamina ultra-sottile di 2 o 5 micron.Lo spessore inferiore del rame definisce la traccia più piccola che può essere ottenuta attraverso il processo di incisioneQuesta tecnologia ha permesso all'industria dei PCB di raggiungere larghezze di linea e spaziatura di linea di 75 micron.e più vicino al fondo del substratoLa dimensione del raggio è determinata dallo spessore del rame; maggiore è lo spessore, più è sottile il fondo del raggio.Questa limitazione è la forza trainante dello sviluppo della tecnologia UHDI.
La tecnologia additiva UHDI inizia con un substrato senza foglio di rame e aggiunge un strato ultra sottile di inchiostro liquido da 0,2 micron al substrato.e poi il modello di circuito viene generato attraverso un processo di galvanizzazioneLa differenza rispetto al processo tradizionale in questo momento è che solo 2 micron del substrato devono essere incisi per produrre tracce verticali di pareti laterali.

Averatek Corporation

SAP e mSAP
Da qualche tempo sono stati sviluppati i processi semiadditivi (SAP) e i processi semiadditivi modificati (mSAP), che aumentano la capacità produttiva di larghezza di linea e spaziatura di linea a 25~75 micron.Il mSAP è apparso per la prima volta nell'industria delle schede portanti IC ed è ora utilizzato su larga scala negli impianti di produzione di PCB per produrre prodotti HDIQuesti processi utilizzano uno strato di rame di base da 2 a 5 micron sul substrato per ottenere la riduzione della larghezza della linea.2 micron di inchiostro liquido nel processo A-SAP.
A-SAP
Il pioniere della trasformazione UHDI è Averatek, che ha introdotto sul mercato il processo A-SAPTM. A-SAP sta per "Av-eratek Semi-Additive Process" ed è leader del settore in questa tecnologia.American Standard Circuits ha collaborato con Averatek per sviluppare una tecnologia in grado di produrre PCB con larghezza di linea e spaziatura di linea inferiore a 15 micronI vantaggi dell'utilizzo del processo A-SAP sono:
Dimensioni e qualità significativamente ridotte
·Miglioramento dell'affidabilità e dell'integrità del segnale
·Riduzione dei costi·Biocompatibilità
Utilizzando il processo di cui sopra, i telefoni cellulari e altri dispositivi possono continuare a ridursi di dimensioni aumentando le loro funzioni.La dimensione del prodotto continua a ridursi e le prestazioni migliorano più rapidamente, UDHI ha un futuro luminoso.

Per ulteriori dettagli e cooperazione, contattate AKEN.