При високо-честотни и високо{1}}скоростни сценарии, като 5G базови станции с милиметрови вълни, AI изчислителни мощни сървъри и радари с милиметрови вълни, монтирани на превозни средства, предаването на сигнала на печатните платки се доближава до физически граници. Проблемите с остатъчния сигнал, паразитния капацитет и загубеното пространство за окабеляване, причинени от традиционния дизайн с -дупки, се превърнаха в основното тясно място, ограничаващо производителността на системата. иHDIплатките за свързване с висока-плътност, с дълбокото приложение на лазерна технология за глухи отвори, се превръщат в основното решение за решаване на проблема с целостта на високо-честотния сигнал.
Колко смъртоносни са болковите точки на сигнала на традиционните печатни платки при високочестотни сценарии
Когато честотата на сигнала навлезе в честотната лента GHz или дори милиметрова вълна, дори няколко милиметра излишно окабеляване и десетки микрометри остатъчни дупки могат да причинят сериозно отражение на сигнала, загуба и електромагнитни смущения. Има три присъщи недостатъка на традиционния дизайн на печатни платки с-отвори, които са трудни за отстраняване:
Проблем с отражението на остатъчната купчина: Проходният -дуп, който минава през цялата платка, ще остави излишни „опашки“ извън пътя на сигнала, известни също като остатъчни купчини (Stubs), които директно ще причинят резонанс на сигнала в честотната лента на милиметровите вълни, което ще доведе до скок в процента на грешки.
Загуба на пространство за окабеляване: Проходните отвори заемат голямо количество ценно пространство под BGA щифтовете, което прави невъзможно постигането на висока-плътност на окабеляване, когато са изправени пред BGA пакети с фина стъпка от 0,4 mm или по-малко.
Пътят на сигнала е твърде дълъг: За да заобиколят блендата, критичните високо{0}}скоростни сигнали са принудени да предприемат по-дълги обиколки, което не само увеличава забавянето на предаването, но също така въвежда допълнително затихване на сигнала.
Тези болезнени точки, в сценарии като AI сървъри и 5G RF модули, които изискват изключително висока цялост на сигнала, могат директно да доведат до нестандартна цялостна производителност и дори неуспех при преминаване на тестове за надеждност.
Лазерна технология за глухи дупки: основният ключ за решаване на високо{0}}честотни проблеми с HDI платки
Основното предимство на платките HDI се крие в процеса на наслояване на „лазерно пробиване, галванопластика, запълване, сегментирано пресоване“, който заменя традиционните пълни отвори с микро слепи заровени отвори и реконструира логиката на предаване на високо-честотни сигнали от долния слой. За разлика от традиционното механично пробиване, лазерните слепи отвори могат да постигнат обработка на микро отвори с минимален размер от 50 μm, като директно установяват вертикална взаимовръзка между повърхността и целевия вътрешен слой, без да е необходимо да се прониква в цялата дъска. Този дизайн носи три революционни подобрения на производителността:
Път на сигнала с нулева остатъчна купчина: Лазерният глух отвор свързва само необходимите два слоя, без никаква допълнителна остатъчна купчина в колоната на отвора, елиминирайки най-неприятния проблем с отражението на остатъчната купчина в честотната лента на милиметровата вълна от корена.
Пътят на сигнала е значително съкратен: критичните високо{0}}скоростни сигнали могат да прескачат директно между съседни слоеве през слепи отвори, намалявайки разстоянието на предаване с повече от 30% в сравнение с традиционните конструкции с-отвори и синхронно намалявайки забавянето на сигнала и загубата на вмъкване.
Експоненциално увеличаване на плътността на окабеляването: слепите отвори могат да бъдат точно поставени върху BGA подложки, като се използва дизайн на „дупка върху подложката“, за да се използва напълно пространството под BGA с фина стъпка, като лесно се постига висока-плътност на проводника.
HDI платки от различни поръчки, адаптирани към границите на производителност на различнивисока честотасценарии
„Редът“ на HDI платката е по същество броят цикли на подреждане на лазерни глухи отвори и продуктите с различни поръчки съответстват на напълно различни сценарии на приложение:
HDI от първи ред (1+N+1 структура): Само един лазерен глух отвор се пробива от външния слой до втория слой, със зряла технология и висока-ценова ефективност. Подходящ е за среден до нисък клас 5G комуникационни модули и обикновени промишлени контролни платки и може да отговори на конвенционалните изисквания за високо-честотно предаване на сигнал в рамките на 10 GHz.
HDI от втори ред (структура 2+N+2): произведен чрез два двупосочни лазерни цикъла на подреждане на слепи отвори, поддържащи шахматно и подредени дизайни на микро отвори, с минимална апертура от 75 μm, ширина на линията и разстояние от 2,5/2,5 mil и плътност на окабеляването, увеличена с повече от 20% в сравнение с HDI от първи-порядък. Освен това има висока способност за взаимно свързване на BGA и е ценово-ефективна основна структура, подходяща за основни платки за роботизирани компютри.
Трети ред и над HDI: Три или повече цикъла на лазерни глухи дупки, някои продукти от висок-край могат да постигнат Anylayer HDI взаимно свързване, а най-външният слой на една платка може да носи лазерни глухи отвори от 500 000 нива, което го прави основния избор за настоящите карти за ускорение на изкуствен интелект и високо-скоростни превключватели.
HDI от произволен слой от 5-ти ред: изисква повече от 6 цикъла на компресия и всички слоеве могат да бъдат директно свързани помежду си чрез лазерни глухи отвори, представляващи текущия таван на технологията за производство на печатни платки, специално насочени към изключително високочестотни сценарии като 5G милиметрови вълнови базови станции и висок-енд AI изчислителни сървъри.
Типичен продукт: лазерно пробиване на Uniwell Circuits + процес на пълнене с галванопластика, инженерна практика за производство на високо-честотни HDI платки
Като производител, който е дълбоко ангажиран в областта на печатните платки от висок клас, Uniwell Circuits вече е постигнал стабилни случаи на масово производство на високочестотни HDI платки в различни индустрии и е натрупал богат опит в технологията за лазерни глухи отвори:
16 слой първи-поръчка HDI: използвайки RO4350B+high TG FR4 смесен процес на пресоване, минималният диаметър на глухия отвор на лазера е 0,1 mm и надеждността на метализирането на глухия отвор е проверена чрез множество термични цикли. Той е проектиран специално за табла за управление на промишлени роботи и все още може да осигури контролни сигнали с нулева грешка в сложни електромагнитни среди.
48-слойно тестване на полупроводници: Възприемайки процесите на потапяне в злато, галванично покритие с дебело злато и никел-паладиево злато, устойчивостта на износване и проводимостта на подложките за запояване са подобрени, а остатъчната купчина сигнал е стриктно контролирана в рамките на 6 mil, идеално адаптирайки се към високите -изисквания за плътност и висок интегритет на сигнала при тестване на чипове от висок-клас.
26 слоятвърди гъвкави печатни платки: постига високо{0}}прецизно лазерно подравняване на глухите отвори върху твърди гъвкави субстрати, като се вземат предвид гъвкавите характеристики на огъване и възможностите за високочестотно предаване на сигнала. Той се използва широко в аерокосмическото бордово електронно оборудване и има стабилна производителност в среда с висока вибрация и широк температурен диапазон.
18-слойна HDI платка: изработена от високо-скоростен материал FR408HR, комбинирана с дизайн с полуслепи отвори от първи-порядък, балансираща цена и високочестотна производителност, това е масовият избор за отдалечени RF устройства на 5G базови станции.
Общото основно предимство на тези продукти е прецизният контрол на целия процес на енергия за лазерно пробиване, компенсация на компресионното разширение и свиване и равномерността на запълване на отворите при галванопластика. Отклонението на позицията на всеки глух отвор се контролира в рамките на ± 25 μm, а грапавостта на стената на отвора се контролира на ниво микрометър, като се гарантира качеството на предаване на високочестотни сигнали от края на процеса.
Основните области на приложение на HDI високочестотните платки проникват в цялата индустрия
Високочестотната HDI платка, която понастоящем е оборудвана с лазерна технология за слепи отвори, бързо се разшири от комуникационната индустрия до множество производствени полета от висок{1}}ценз:
5G и комуникационни мрежи: базови станции с милиметрови вълни, оптични модули, високо-скоростни рутери, разчитащи на характеристиките с ниска загуба на HDI платки за постигане на стабилно предаване на данни на ниво десетки Gbps.
Изчислителна инфраструктура с изкуствен интелект: сървъри с изкуствен интелект, карти за GPU ускорение, високо-скоростни табла за превключване, използване на слепи отвори с висока-плътност за решаване на проблема с взаимното свързване на масивни високо{2}}скоростни сигнали, поддържане на ефективно изчисление на големи модели на изкуствен интелект.
Интелигентна автомобилна електроника за шофиране: вграденият-радар с милиметрови вълни и ADAS домейн контролер интегрират голям брой високо{1}}скоростни сензорни сигнали в тясно пространство, за да осигурят реално-време и надеждност на системата за автоматично задвижване.
Аерокосмическа и медицинска електроника: Бордовото комуникационно оборудване и RF модулите за медицински изображения могат да поддържат висока цялост на сигнала и да отговарят на високите изисквания за надеждност дори в екстремни среди.
HDI, високочестотни, твърди гъвкави печатни платки