1995 年,當松下電器宣布成功開發(fā)Alivh(任意層間通孔)結(jié)構(gòu)時,全球線路板行業(yè)正面臨一個關(guān)鍵瓶頸——傳統(tǒng)機械鉆孔技術(shù)的極限已至,最小導孔尺寸只能停留在0.3mm,線寬/線距也難以突破0.15mm,這直接制約了便攜式電子設備的小型化進程。而Alivh 技術(shù)的橫空出世,以激光鉆孔替代機械鉆孔,首次將導孔尺寸縮小至0.1mm以下,搭配樹脂填充工藝解決層間連接難題,不僅讓松下當時的翻蓋手機厚度從25mm壓縮至 18mm,更正式拉開了高密度互連(HDI)時代的序幕,這一突破也成為高階HDI技術(shù)的"起點密碼”。
20年間,高階HDI的精度進化堪稱一場"微觀世界的革命”。早期HDI以一階結(jié)構(gòu)為主,僅能實現(xiàn)簡單的兩層互聯(lián),線寬/線距維持在0.1mm/0.1mm;2005 年二階HDI技術(shù)普及,通過"激光鉆孔 + 電鍍銅"工藝,將線寬/線距縮小至50μm/50μm,成功適配初代智能手機的主板需求;2015 年,隨著 4G 通信和高端芯片封裝需求升級,四階HDI技術(shù)實現(xiàn)量產(chǎn),線寬/線距進一步壓縮至20μm/20μm。
到2025年,高階HDI已邁入“Anylayer 任意層互聯(lián)"時代,線寬/線距突破5μm/5μm,較1995年初代產(chǎn)品縮小30倍,導孔尺寸更是低至25μm,這一精度直接匹配了臺積電2nm芯片的封裝需求。要知道,臺積電2nm芯片的每平方毫米引腳密度高達 1.2 萬個,是7nm芯片的2.3倍,若沒有50μm以下的微孔和5μm級的線路,根本無法實現(xiàn)芯片與主板的高效連接。而這一突破的核心,在于激光鉆孔技術(shù)的迭代——從早期355nm紫外激光升級為266nm深紫外激光,波長縮短帶來的能量集中效應,讓鉆孔精度從50μm提升至25μm,同時配合"預鉆孔 + 樹脂填充 + 二次鉆孔"的復合工藝,解決了微孔邊緣毛刺問題,使信號傳輸損耗降低 40%。
此外,高階HDI的層疊技術(shù)也實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。1995年Alivh技術(shù)最多支持4層堆疊,而2025 年主流高階產(chǎn)品已能實現(xiàn)28層堆疊,部分頭部企業(yè)如勝宏科技甚至開始研發(fā)30層技術(shù)。這背后是 mSAP(改良半加成法)工藝的成熟:傳統(tǒng) SAP 工藝制作的線路邊緣粗糙度達5μm,容易導致信號干擾,而 mSAP 通過"電鍍銅 + 蝕刻優(yōu)化”,將邊緣粗糙度控制在2μm以內(nèi),使24 層以上基板能穩(wěn)定承載AI 芯片3GHz 以上的高頻運行需求。
從推動手機輕薄化到支撐算力革命,高階HDI的20年技術(shù)演進,本質(zhì)上是"精度突破"與"需求響應"的雙向奔赴。如今,隨著 1nm芯片研發(fā)提上日程,行業(yè)已開始探索3μm/3μm線寬線距的技術(shù)路徑,這位"20歲"的技術(shù)老兵,仍在不斷刷新微觀世界的連接極限。