Nieuws

Sinds Hewlett-Packard in 1982 high-density interconnect (HDI) creëerde om zijn eerste 32-bits computer met één chip te verpakken,De HDI-technologie is voortdurend geëvolueerd en biedt oplossingen voor miniaturiseerde productenDe voorhoede van HDI-technologie is het proces geworden dat door de halfgeleiderindustrie wordt gebruikt voor organische flip-chipverpakkingen.Twee verschillende markten - IC-substraten en product-systeemintegratie - overlappen elkaar en maken gebruik van hetzelfde ultra-HDI-productieproces (figuur 1).

Figuur 1: De traditionele PCB-fabricage treedt in het veld van de high-end IC-substraatfabricage, die wordt gekenmerkt door geometrische vormen die gelijk zijn aan of groter zijn dan 30 um (bron:IEEE HI-Roadmap)

Figuur 2: Multi-chip en heterogene integratie hebben veel verschillende pakketsubstraten en -interposers gecreëerd.Geavanceerde PCB's en geavanceerde verpakkingen die fijne componenten willen gebruiken, vereisen UHDI-geometrieën.

Inleiding
De twee markten hebben verschillende kenmerken en specificaties. De middelste plaats wordt momenteel ingenomen door PCB's met een hoge dichtheid, SLP's (halfgeleiderachtige PCB's, SLP genoemd).Het verschil is dat IC-verpakkingen een onderdeel zijn voor niet-gespecificeerde eindtoepassingenDe ontwikkeling van een systeemintegratiestrategie voor halfgeleidercomponenten is echter in de loop van de tijd en de ontwikkeling van de techniek ingebouwd.Het IEEE noemt dit een heterogene integratie (figuur 2).Om aan de eisen van deze structuur te voldoen, is een nieuw element op het gebied van substraten gecreëerd - het wordt een interposer genoemd.
SLP vs. Interposer
De kenmerken en technische specificaties van UHDI liggen in de overlap van de twee verschillende producten.De 33-AP Ultra HDI-sectie van de IEEE bestudeert momenteel de UHDI-standaard vanuit het perspectief van systeemintegratie van PCB-producten, terwijl SEMI en IEEE zich richten op het gebruik van substraatmaterialen zoals silicium,glasvezels en vloeibare dielectrieken voor het gebruik van interposers als hoogvolume-elementen van heterogene geïntegreerde pakketonderdelenSLP- en organische interposers zullen nog steeds PCB-laminaat, prepreg of film met hoge snelheid en lage verliezen gebruiken.
IC-verpakkingen hebben een verscheidenheid aan verschillende verpakkingstechnologieën.de door de Semiconductor Industry Association (SIA) ontwikkelde ontwikkelingsroutekaart voorspelt dat tegen 2030, zal de afstand tussen de verpakte onderdelen blijven dalen tot 0,1 mm, en de lijnbreedte/lijnverdeling zal zich ontwikkelen tot 0,25um/0,25um.Figuur 3 toont de geometrische structuur van de overlapping van de twee markten:
1Substraat en PCB

Figuur 3: Voor heterogene integratie is de afweging tussen dielektrische dikte en lijn/ruimte (t/s) geometrie de overlappende technologie van PCB, IC-substraat, UHDI.WLP/PLP en waferinterposer-BEOL (3)

2Verpakking op substraat- en waferniveau (WLP)
3. organische WLP en dual-damascene WLP en 2,5D IC verpakking4. UHDI en wafer level back-end-of-line (BEOL) WLP
Conclusies
Mijn voorspelling voor UHDI is weergegeven in figuur 3.Traditionele HDI die aanvankelijk gericht was op het invoeren van kleine blinde vias met een diameter van < 150 um (6 mil) en sporen met een lijnbreedte/lijnspacing van 75 um/75 um (3mil/3mil). UHDI zal nog kleinere microvia hebben en de lijnbreedte/lijnspacing zal worden verminderd van 50 um/50 um tot 5 um/5 um (0,2 mil/0,2 mil) l4.

Wat is UHDI PCB?

Er is druk uitgeoefend om de lijnbreedte en de lijnspacing te verminderen, aangezien de industrie heeft gezien dat geavanceerde technologie de lijnbreedte en lijnspacing van 8mil tot 5mil en vervolgens tot 3mil heeft verminderd.Het verschil tussen "toen" en "nu" is dat de vorige ontwikkelingen grotendeels dezelfde processen hebben gebruiktHet is echter een grote sprong in de PCB-technologie om de lijnbreedte en lijnspacing van 3mil tot minder dan 1mil te verkleinen.een geheel nieuwe reeks processen en materialen vereist.
High-Density Interconnect (HDI, de voorloper van UHDI) verhoogt de dichtheid door de lijnbreedte en lijnspacing te verminderen, en voornamelijk door middel van door-gatstructuren.HDI wordt gedefinieerd als een PCB met een of meer van de volgende door-gatstructuren:: micro-vias, gestapelde en/of gestapelde micro-vias, begraven vias en blinde vias, die allemaal meerdere malen op een rij zijn gelaagd.PCB-technologie blijft vooruitgang boeken met kleinere afmetingen en snellere functiesHDI-platen kunnen kleinere doorgangen, pads, lijnbreedten en lijnspanningen bereiken, d.w.z. een hogere dichtheid.Deze verhoogde dichtheid vereist ook een vermindering van het aantal lagen om een kleinere voetafdruk te bereikenEen enkele HDI-plaat kan bijvoorbeeld de functies van meerdere standaard PCB's bevatten.Traditionele state-of-the-art technologie is al geruime tijd vastgezet bij 3 mil lijnbreedte en lijnspalling mogelijkhedenIn de eerste plaats is het belangrijk om te kijken naar de mogelijkheden die de producenten hebben om hun producten te produceren, maar het is nog steeds onvoldoende om te voldoen aan de steeds strengere PCB-oppervlaktebeperkingen die voor de huidige producten vereist zijn.001") lijnbreedte drempelAls we niet in mil en ounces praten, moeten we in micronen praten.Ultra-High-Density Interconnect (UHDI) is een zeer krachtige interconnecttechnologie. Ultra-high-density interconnect (UHDI) verwijst naar de lijnbreedte en lijnspanning van PCB's van minder dan 25 micron.niet alleen de X-as en de Y-as krimpenDe ontwerpers worden geconfronteerd met de uitdaging om de totale grootte en dikte van PCB's te verminderen om aan deze behoeften te voldoen.
Subtractieve en additieve methoden
Sinds de geboorte van PCB's zijn subtractieprocessen de belangrijkste
de productietechnologie: het subtractieproces verwijst naar de selectieve generatie van sporen en kenmerken op een kopergeplatte ondergrond door middel van een galvaniseringsproces,en dan het verwijderen of aftrekken van de basis koper om het circuit patroon te verlatenDe beperkende factor van het subtractieproces is de dikte van het basiskoper, dat gewoonlijk een ultradunne folie van 2 micron of 5 micron is.De onderste koperdikte bepaalt het kleinste spoor dat kan worden bereikt door het etsen procesHet is deze technologie die de pcb-industrie in staat heeft gesteld 75 micron lijnbreedte en lijnscheiding te bereiken.en hoe dichter bij de bodem van het substraatDe grootte van de aftakeling wordt bepaald door de koperdikte; hoe groter de dikte, hoe dunner de bodem van de aftakeling.Deze beperking is de drijvende kracht achter de ontwikkeling van UHDI-technologie.
UHDI-additieve technologie begint met een substraat zonder koperen folie en voegt een ultradunne 0,2-micron laag vloeibare inkt aan het substraat toe.en dan wordt het circuitpatroon gegenereerd door een galvaniseringsprocesHet verschil met het huidige traditionele proces is dat er slechts 2 micron van het substraat moeten worden geëtst om verticale sporen te produceren.

Averatek Corporation

SAP en mSAP
Het semiadditieve proces (SAP) en het gemodificeerde semiadditieve proces (mSAP) zijn al enige tijd in ontwikkeling en vergroten de productiecapaciteit van de lijnbreedte en de lijnsplitsing tot 25 tot 75 micron.mSAP verscheen voor het eerst in de IC-dragerplatenindustrie en wordt nu op grote schaal gebruikt in PCB-fabrieken om HDI-producten te producerenDeze processen maken gebruik van een koperschaal van 2 tot 5 micron op het substraat om de lijnbreedte te verminderen.2 micron vloeibare inktlaag in het A-SAP-proces.
A-SAP
De pionier van de UHDI-verwerking is Averatek, die het A-SAPTM-proces op de markt heeft gebracht.American Standard Circuits heeft samengewerkt met Averatek om technologie te ontwikkelen die PCB's kan produceren met lijnbreedtes en lijnspanningen van minder dan 15 micronDe voordelen van het gebruik van het A-SAP-proces zijn:
. Significant verminderde omvang en kwaliteit
·Verbeterde betrouwbaarheid en signaalintegratie ·Verbeterde RF-prestaties
·Verminderde kosten·Biocompatibiliteit
Met behulp van het bovenstaande proces kunnen mobiele telefoons en andere apparaten hun grootte blijven verkleinen terwijl hun functies toenemen.De productgrootte blijft krimpen en de prestaties verbeteren sneller, UDHI heeft een mooie toekomst.

Neem contact op met AKEN voor meer informatie en samenwerking.