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Depuis que Hewlett-Packard a créé l'interconnexion haute densité (HDI) en 1982 pour emballer son premier ordinateur 32 bits alimenté par une seule puce,La technologie HDI a continué d'évoluer et de fournir des solutions pour les produits miniaturisésLe procédé utilisé par l'industrie des semi-conducteurs pour l'emballage organique à puce est devenu à la pointe de la technologie HDI.Deux marchés différents - les substrats de circuits intégrés et l'intégration des systèmes de produits se chevauchent et utilisent le même procédé de fabrication ultra-HDI (UHDI) (figure 1).

Figure 1: La fabrication traditionnelle de PCB entre dans le domaine de la fabrication de substrats IC haut de gamme, caractérisée par des formes géométriques égales ou supérieures à 30 μm (Source:Les résultats de l'étude sont publiés dans le Bulletin de l'IEEE.

Figure 2: L'intégration multi-puces et hétérogène a créé de nombreux substrats et interposants de paquets différents.Les PCB avancés et les emballages avancés qui cherchent à utiliser des composants à haute résolution nécessitent des géométries UHDI.

Introduction au projet
Les deux marchés présentent des caractéristiques et des spécifications différentes. Le terrain intermédiaire est actuellement occupé par les PCB à haute densité appelés SLP (PCB semi-conducteurs, dénommés SLP).La différence réside dans le fait que l'emballage des circuits intégrés est un composant pour des applications finales non spécifiées.Mais le temps et le développement ont introduit une stratégie d'intégration de système pour les composants semi-conducteurs,qui est appelée intégration hétérogène par l'IEEE (figure 2)Pour répondre aux exigences de cette structure, un nouvel élément a été créé dans le domaine des substrats: il s'appelle un interposant.
SLP contre Interposer
Les caractéristiques et les spécifications techniques de l'UHDI résident dans le chevauchement des deux produits différents.La section 33-AP Ultra HDI de l'IEEE étudie actuellement la norme UHDI du point de vue de l'intégration de systèmes de produits PCB, tandis que SEMI et IEEE se concentrent sur l'utilisation de matériaux de substrat tels que le silicium,fibres de verre et diélectriques liquides pour utiliser des interposants comme éléments à volume élevé des composants de paquets intégrés hétérogènesLes SLP et les interposants organiques continueront d'utiliser des stratifiés, préprégs ou films de PCB à vitesse élevée et à faible perte.
L'emballage IC a eu une variété de technologies d'emballage différentes.la feuille de route de développement élaborée par l'Association de l'industrie des semi-conducteurs (SIA) prévoit que d'ici à 2030, l'espacement entre les composants emballés continuera à diminuer à 0,1 mm, et l'espacement largeur/largeur de ligne se développera à 0,25um/0,25um.La figure 3 montre le chevauchement géométrique des deux marchés:
1Substrate et PCB

Figure 3: Pour l'intégration hétérogène, le compromis entre l'épaisseur diélectrique et la géométrie ligne/espace (t/s) est la technologie de chevauchement des PCB, des substrats IC, des UHDI.Le dispositif doit être équipé d'un dispositif de détection de la pollution atmosphérique (WLP/PLP) et d'un dispositif d'interposition des plaquettes (BEOL)).

2- emballage au niveau du substrat et de la plaque (WLP)
3. WLP organique et WLP à double damascène et emballage IC 2.5D4.
Conclusion
Ma prédiction pour l'UHDI est illustrée à la figure 3.HDI traditionnel initialement axé sur l'introduction de minuscules voies aveugles d'un diamètre inférieur à 150 um (6 mil) et de traces avec une largeur de ligne/espacement de ligne de 75 um/75 um (3 mil/3 mil)L'UHDI aura des microvias encore plus petites et l'espacement entre les lignes sera réduit de 50 μm/50 μm à 5 μm/5 μm (0,2 mil/0,2 mil).

C'est quoi le PCB UHDI?

Des pressions ont été exercées pour réduire la largeur et l'espacement des lignes, car l'industrie a vu la technologie de pointe réduire la largeur et l'espacement des lignes de 8 à 5 millimètres, puis à 3 millimètres.La différence entre "alors" et "maintenant" est que les avancées précédentes ont largement utilisé les mêmes processus, des produits chimiques et des équipements pour réduire la largeur de ligne et l'espacement de ligne de 8 à 3 millilitres.nécessitant un ensemble entièrement nouveau de procédés et de matériaux.
L'interconnexion à haute densité (HDI, le prédécesseur de l'UHDI) augmente la densité en réduisant la largeur et l'espacement des lignes et en utilisant principalement des structures à trous.HDI est défini comme un PCB avec une ou plusieurs des structures de trous suivantes:: micro-vias, micro-vias empilés et/ou échelonnés, micro-vias enfouis et micro-vias aveugles, tous laminés plusieurs fois de suite.La technologie des PCB continue de progresser avec des tailles plus petites et des fonctions plus rapidesLes panneaux HDI peuvent obtenir des trous plus petits, des plaquettes, des largeurs de ligne et un espacement de ligne, c'est-à-dire une densité plus élevée.Cette densité accrue nécessite également une réduction du nombre de couches pour obtenir une empreinte plus petitePar exemple, une seule carte HDI peut accueillir les fonctions de plusieurs PCB standard.La technologie traditionnelle à la pointe de la technologie est restée bloquée à la largeur de ligne 3 mm et aux capacités d'espacement de ligne depuis un certain temps.Il s'agit d'une méthode de détection de l'humidité, mais elle n'est pas suffisante pour répondre aux contraintes de surface de PCB de plus en plus strictes requises pour les produits actuels.001") seuil de largeur de lignePour référence, une trace de 3 mm de large est de 75 microns, donc une trace de 1 mm de large est de 25 microns.L'interconnexion à ultra-haute densité (UHDI) est une technologie d'interconnexion très puissante.L'interconnexion à ultra-haute densité (UHDI) fait référence à la largeur de ligne et à l'espacement de ligne des PCB inférieurs à 25 microns.non seulement l'axe X et l'axe Y se rétrécissentLes concepteurs sont confrontés au défi de réduire la taille et l'épaisseur globales des PCB pour répondre à ces besoins.
Méthodes soustractives et additives
Depuis la naissance des PCB, les procédés de soustraction ont été les principaux
technologie de production: le procédé soustractif fait référence à la génération sélective de traces et de traces sur un substrat revêtu de cuivre par un procédé de galvanoplastie,et puis enlever ou soustraire le cuivre de base pour laisser le schéma de circuitLe facteur limitant du procédé de soustraction est l'épaisseur du cuivre de base, qui est généralement une feuille ultra-mince de 2 microns ou 5 microns.L'épaisseur du fond de cuivre définit la plus petite trace qui peut être obtenue par le processus de gravureC'est cette technologie qui a permis à l'industrie des PCB d'atteindre une largeur de ligne de 75 microns et un espacement de ligne.et le plus près du fond du substratLa taille du cône est déterminée par l'épaisseur du cuivre; plus l'épaisseur est élevée, plus le fond de la trace est fin.Cette limitation est le moteur du développement de la technologie UHDI.
La technologie additive UHDI commence par un substrat sans feuille de cuivre et ajoute une couche ultra-mince de 0,2 micron d'encre liquide au substrat.et puis le schéma de circuit est généré par un procédé de galvanoplastieLa différence par rapport au procédé traditionnel à l'heure actuelle est que seulement 2 microns du substrat doivent être gravés pour produire des traces verticales de parois latérales.

La société Averatek

SAP et mSAP
Les procédés semiadditifs (SAP) et les procédés semiadditifs modifiés (mSAP) ont été développés depuis un certain temps, augmentant la capacité de production de la largeur de ligne et de l'espacement de ligne à 25 à 75 microns.Le mSAP est apparu pour la première fois dans l'industrie des cartes porteuses IC et est maintenant utilisé à grande échelle dans les usines de fabrication de PCB pour produire des produits HDICes procédés utilisent une couche de cuivre de base de 2 à 5 microns sur le substrat pour obtenir une réduction de la largeur de ligne.couche d'encre liquide de 2 microns dans le procédé A-SAP.
Le plus rapidement possible
Le pionnier du traitement UHDI est Averatek, qui a introduit le procédé A-SAPTM sur le marché.American Standard Circuits a collaboré avec Averatek pour développer une technologie qui peut produire des PCB avec des largeurs de ligne et des espacements de ligne inférieurs à 15 micronsLes avantages de l'utilisation du processus A-SAP sont les suivants:
- Dimensions et qualité considérablement réduites
·amélioration de la fiabilité et de l'intégrité du signal ·amélioration des performances RF
·Coût réduit·Biocompatibilité
En utilisant le processus ci-dessus, les téléphones portables et autres appareils peuvent continuer à se rétrécir en taille tout en augmentant leurs fonctions.La taille du produit continue de diminuer et les performances s'améliorent plus rapidement, UDHI a un avenir radieux.

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