Berita

Sejak Hewlett-Packard menciptakan high-density interconnect (HDI) pada tahun 1982 untuk mengemas komputer 32-bit pertamanya yang didukung oleh satu chip,Teknologi HDI terus berkembang dan menyediakan solusi untuk produk miniaturTeknologi HDI yang paling maju adalah proses yang digunakan oleh industri semikonduktor untuk kemasan flip-chip organik.Dua pasar yang berbeda - substrat IC dan integrasi sistem produk tumpang tindih dan menggunakan proses manufaktur ultra-HDI (UHDI) yang sama (Gambar 1).

Gambar 1: Pabrik PCB tradisional memasuki bidang manufaktur substrat IC kelas atas yang ditandai dengan bentuk geometris sama atau lebih besar dari 30 um (Sumber:IEEE HI-Roadmap)

Gambar 2: Multi-chip dan integrasi heterogen telah menciptakan banyak substrat dan interposer paket yang berbeda.PCB canggih dan paket canggih yang bertujuan untuk menggunakan komponen pitch halus membutuhkan geometri UHDI.

Pengantar
Kedua pasar memiliki karakteristik dan spesifikasi yang berbeda. Tempat tengah saat ini diduduki oleh PCB dengan kepadatan tinggi yang disebut SLP (PCB mirip semikonduktor, yang disebut sebagai SLP).Perbedaannya adalah bahwa kemasan IC adalah komponen untuk aplikasi akhir yang tidak ditentukan, sedangkan HDI adalah hasil dari produk integrasi sistem. Tapi waktu dan pengembangan memperkenalkan strategi integrasi sistem untuk komponen semikonduktor,yang disebut IEEE integrasi heterogen (Gambar 2)Untuk memenuhi persyaratan struktur ini, elemen baru diciptakan di bidang substrat - itu disebut interposer.
SLP vs Interposer
Tindih dua produk yang berbeda adalah di mana karakteristik dan spesifikasi teknis UHDI terletak.Bagian 33-AP Ultra HDI dari IEEE saat ini mempelajari standar UHDI dari perspektif produk PCB integrasi sistem, sementara SEMI dan IEEE berfokus pada penggunaan bahan substrat seperti silikon,Serat kaca dan dielektrik cair untuk menggunakan interposer sebagai elemen volume tinggi dari komponen paket terintegrasi heterogen. SLP dan pencampur organik akan terus menggunakan laminat PCB kecepatan tinggi, kerugian rendah, prepreg atau film.
Kemasan IC telah memiliki berbagai teknologi kemasan yang berbeda. pengenalan jembatan silikon dan chiplet lebih membedakan mereka dari PCB SLP.Peta jalan pembangunan yang dikembangkan oleh Asosiasi Industri Semikonduktor (SIA) memprediksi bahwa pada tahun 2030, jarak antara komponen yang dikemas akan terus turun menjadi 0,1 mm, dan lebar garis / jarak garis akan berkembang menjadi 0,25um / 0,25um.Gambar 3 menunjukkan tumpang tindih struktur geometris dari kedua pasar:
1Substrat dan PCB

Gambar 3: Untuk integrasi heterogen, trade-off antara ketebalan dielektrik dan geometri garis/ruang (t/s) adalah teknologi tumpang tindih PCB, substrat IC, UHDI.WLP/PLP dan wafer interposer-BEOL (3)

2Substrat dan Wafer Level Packaging (WLP)
3. WLP organik dan WLP dual-damascene dan 2.5D IC Packaging4.
Kesimpulan
Prediksi saya untuk UHDI ditunjukkan pada Gambar 3.HDI tradisional awalnya berfokus pada pengenalan vias buta kecil dengan diameter < 150 um (6 mil) dan jejak dengan lebar garis / jarak garis 75 um / 75 um (3mil / 3mil). UHDI akan memiliki microvias yang lebih kecil, dan lebar garis / jarak garis akan dikurangi dari 50 um/50 um menjadi 5 um/5 um (0,2 mil/0,2 mil) l4.

Apa itu UHDI PCB?

Ada tekanan untuk mengurangi lebar garis dan jarak garis karena industri telah melihat teknologi mutakhir mengurangi lebar garis dan jarak garis dari 8mil ke 5mil dan kemudian ke 3mil.Perbedaan antara "kemudian" dan "sekarang" adalah bahwa kemajuan sebelumnya sebagian besar menggunakan proses yang sama, bahan kimia dan peralatan untuk mengurangi lebar garis dan jarak garis dari 8mil ke 3mil. Namun lebar garis dan jarak garis dari 3mil ke kurang dari 1mil adalah lompatan kuantum dalam teknologi PCB,membutuhkan serangkaian proses dan bahan yang sama sekali baru.
High Density Interconnect (HDI, pendahulunya UHDI) meningkatkan kepadatan dengan mengurangi lebar jalur dan jarak jalur, dan terutama menggunakan struktur lubang.HDI didefinisikan sebagai PCB dengan satu atau lebih dari struktur lubang tembus berikut:: micro-vias, micro-vias ditumpuk dan/atau terhambat, vias terkubur dan vias buta, yang semuanya dilaminasi beberapa kali berturut-turut.Teknologi PCB terus maju dengan ukuran yang lebih kecil dan fungsi yang lebih cepatPapan HDI dapat mencapai lubang yang lebih kecil, bantalan, lebar garis dan jarak garis, yaitu kepadatan yang lebih tinggi.Kepadatan yang meningkat ini juga membutuhkan pengurangan jumlah lapisan untuk mencapai jejak yang lebih kecilMisalnya, satu papan HDI dapat mengakomodasi fungsi dari beberapa PCB standar.Teknologi canggih tradisional telah terjebak pada lebar garis 3 mil dan kemampuan jarak garis untuk beberapa waktu, tapi masih tidak cukup untuk memenuhi batasan area PCB yang semakin ketat yang dibutuhkan untuk produk saat ini.001") batas lebar garis, kita harus berhenti berbicara dalam mil dan ons dan mulai berbicara dalam mikron. untuk referensi, jejak lebar 3mil adalah 75 mikron, jadi jejak lebar 1mil adalah 25 mikron. secara umum,Ultra-High-Density Interconnect (UHDI) adalah teknologi interkoneksi yang sangat kuat. Interkoneksi kepadatan ultra tinggi (UHDI) mengacu pada lebar garis dan jarak garis PCB kurang dari 25 mikron.tidak hanya sumbu X dan sumbu Y menyusutDesainer menghadapi tantangan mengurangi ukuran dan ketebalan PCB secara keseluruhan untuk memenuhi kebutuhan ini.
Metode pengurangan dan penambahan
Sejak lahirnya PCB, proses pengurangan telah menjadi
proses subtraksi mengacu pada generasi selektif dari jejak dan fitur pada substrat tembaga-dilapisi melalui proses galvanisasi,dan kemudian menghapus atau mengurangi tembaga dasar untuk meninggalkan pola sirkuitFaktor yang membatasi proses pengurangan adalah ketebalan tembaga dasar, yang biasanya merupakan foil ultra tipis 2 mikron atau 5 mikron.Ketebalan tembaga bagian bawah mendefinisikan jejak terkecil yang dapat dicapai melalui proses etchingTeknologi ini yang telah memungkinkan industri PCB untuk mencapai lebar garis 75 mikron dan jarak garis.dan semakin dekat ke dasar substratUkuran kerucut ditentukan oleh ketebalan tembaga; semakin tinggi ketebalan, semakin tipis bagian bawah jejak.Keterbatasan ini adalah kekuatan pendorong di balik pengembangan teknologi UHDI.
Teknologi aditif UHDI dimulai dengan substrat tanpa foil tembaga dan menambahkan lapisan tinta cair 0,2 mikron yang sangat tipis ke substrat.dan kemudian pola sirkuit dihasilkan melalui proses galvanisasiPerbedaan dari proses tradisional saat ini adalah bahwa hanya 2 mikron dari substrat perlu diukir untuk menghasilkan dinding samping jejak vertikal.

Averatek Corporation

SAP dan mSAP
Proses semi aditif (SAP) dan proses semi aditif modifikasi (mSAP) telah dikembangkan untuk beberapa waktu, meningkatkan kapasitas produksi lebar jalur dan jarak jalur ke 25 ~ 75 mikron. tingkat.mSAP pertama kali muncul di industri papan induk IC dan sekarang digunakan secara besar-besaran di pabrik manufaktur PCB untuk memproduksi produk HDIProses ini menggunakan lapisan tembaga dasar 2 sampai 5 mikron pada substrat untuk mencapai pengurangan lebar garis. Namun, routing di bawah 1 mikron membutuhkan penggunaan ultra-tipis 0.Lapisan tinta cair 2 mikron dalam proses A-SAP.
A-SAP
Pelopor pengolahan UHDI adalah Averatek, yang telah memperkenalkan proses A-SAP TM ke pasar.American Standard Circuits telah bekerja sama dengan Averatek untuk mengembangkan teknologi yang dapat menghasilkan PCB dengan lebar garis dan jarak garis kurang dari 15 mikronKeuntungan menggunakan proses A-SAP adalah:
Ukuran dan kualitas yang berkurang secara signifikan
·Meningkatkan keandalan dan integritas sinyal ·Meningkatkan kinerja RF
·Kurangnya biaya·Biokompatibilitas
Dengan menggunakan proses di atas, ponsel dan perangkat lain dapat terus menyusut dalam ukuran sambil meningkatkan fungsi mereka.ukuran produk terus menyusut dan kinerja meningkat lebih cepat, UDHI memiliki masa depan yang cerah.

Hubungi AKEN untuk informasi lebih lanjut dan kerjasama.