Днес, с процъфтяващото развитие на авангардни-технологии като 5G комуникация, изкуствен интелект и високо-производителни изчисления, електронните устройства имат все по-строги изисквания за производителност за печатни платки. Традиционните платки вече не са в състояние да отговорят на изискванията за сложна функционална интеграция и високо-скоростно предаване на сигнала, докато хибридните високо многослойни платки, с техните уникални дизайнерски концепции и технологични предимства, се превърнаха в ключ за преодоляване на проблемите с производителността. Той осигурява солидна подкрепа за висока-производителност и развитие на миниатюризация на електронни устройства чрез иновативно интегриране на различни материали и процеси.
1, Основни понятия и характеристики на смесена многослойна плоскост с високо налягане
(1) Задълбочен анализ на „смесено налягане“ и „високо многослойно“
Терминът „смесено налягане“ в много-слойните платки със смесено налягане се отнася до ламинирането и комбинирането на множество типове субстратни материали в една и съща печатна платка според функционалните изисквания на различните области. Тези материали имат свои собствени характеристики по отношение на диелектрична константа, коефициент на топлинно разширение, механична якост и други свойства. Чрез разумна комбинация може да се постигне допълващо се представяне. Например, в области, където се изисква високо{4}}предаване на сигнал, се избират материали с ниска диелектрична константа и нисък тангенс на диелектричните загуби, за да се намалят загубите при предаване на сигнала; В силовия слой, който пренася големи токове, се използват материали с по-голяма дебелина на медното фолио и по-добра топлопроводимост.
Висок и много{0}}слой "подчертава, че платката има повече слоеве, обикновено повече от 10 слоя, а някои продукти от висок- край могат да достигнат до 30 слоя или дори повече. Тази много-слойна структура може да постигне високо-плотно оформление на сложни вериги в ограничено пространство, осигурявайки достатъчно пространство за интегриране на голям брой електронни компоненти и също така спомагайки за оптимизиране на окабеляването на сигнала и захранването разпределение, подобрявайки цялостната производителност на електрическата система.
(2) Превъзходно предимство в производителността
Мощна гаранция за цялост на сигнала: Многослойната платка със смесено напрежение ефективно контролира промените на импеданса по време на предаване на сигнала, като съвпада точно с материалните характеристики на различните региони. Чрез комбиниране на дизайн на фино окабеляване и технология за междуслойно свързване, отражението на сигнала, пресичането и забавянето могат да бъдат сведени до възможно най-голяма степен, като се гарантира целостта на високо-скоростните сигнали (като PCIe 5.0, HDMI 2.1 и др.) по време на предаване и отговарят на строгите изисквания за качество на сигнала на високо-производителни процесори, високо-скоростни комуникационни модули, и т.н.
Отлични възможности за разсейване на топлината и управление на захранването: В отговор на проблема с високото генериране на топлина в електронните устройства, смесените многослойни платки с високо налягане могат да вграждат субстратни материали с висока топлопроводимост или метални слоеве за разсейване на топлината в ключови зони за генериране на топлина, за да изградят ефективни канали за разсейване на топлината, бързо отвеждане на топлината и избягване на влошаване на производителността на оборудването или повреда, причинена от локално прегряване. По отношение на управлението на захранването, неговата много-пластова структура позволява проектиране на независими захранващи и заземяващи слоеве. Чрез разумно планиране на дебелината и оформлението на медното фолио може да се постигне стабилно и ефективно високотоково предаване, осигурявайки надеждна захранваща поддръжка за-мощни електронни компоненти.
Силно интегриран и оптимизиран за пространството: Много{0}}пластовият структурен дизайн позволява на печатната платка да побира повече функционални модули и компоненти, като намалява използването на външни свързващи линии и ефективно намалява общия размер на устройството. В същото време технологията със смесено напрежение може гъвкаво да регулира структурата и производителността на платките според различни функционални изисквания, постигайки висока интеграция на функции в ограничено пространство и е важно техническо средство за постигане на миниатюризация и олекотяване на електронни устройства.
2, Предизвикателства при производствения процес на многослойна плоскост със смесено високо налягане
(1) Съвпадение на материала и трудност при ламиниране
Има разлики в параметри като коефициент на топлинно разширение и температура на встъкляване между различните материали на субстрата. Неправилното съвпадение на материала по време на процеса на ламиниране може лесно да доведе до проблеми като изкривяване и разслояване на печатната платка. Следователно е необходимо точно да се изчислят и изберат комбинациите от материали и стриктно да се контролират параметрите на температурата, налягането и времето по време на процеса на ламиниране, за да се гарантира, че всеки слой материал е плътно свързан, като същевременно се поддържа плоскостта и стабилността на размерите на печатната платка. Това поставя изключително високи изисквания към възможностите за изследване и развитие на материалите и нивото на контрол на процесите на производителите.
(2) Трудности при високо-прецизна обработка и пробиване
Многослойните платки със смесен натиск обикновено съдържат малки отвори (с минимален отвор до 0,1 mm) и фини линии (с ширина на линиите/разстояние до 30 μm/30 μm) и поради различните свойства на материала, проблеми като груби стени на отворите, отклонения в размерите и неравномерно ецване на линии са склонни да възникнат по време на пробиване, ецване и друга обработка. За да се решат тези проблеми, трябва да се възприемат усъвършенствани лазерни технологии за пробиване, високо-прецизни машини за експониране и оборудване за ецване, комбинирани с прецизен контрол на параметрите на процеса, за да се гарантира, че точността на обработката отговаря на изискванията на дизайна, като същевременно се гарантира последователността на обработката между различните слоеве на материала.
(3) Междуслойно подравняване и надеждност на взаимното свързване
Тъй като броят на слоевете на печатната платка се увеличава, точността на подравняване на междуслойните слоеве се превръща в ключов фактор, влияещ върху качеството на продукта. Дори малки междинни отмествания могат да причинят къси съединения или отворени вериги в платката, което води до нейната повреда. По време на производствения процес са необходими високо{2}}системи за подравняване и усъвършенствано оборудване за ламиниране, за да се контролира отместването на междинния слой в много малък диапазон чрез различни методи за подравняване като оптика и механика. В допълнение, за междуслойни взаимосвързани структури, като слепи дупки и заровени дупки, е необходимо да се гарантира качеството на галваничните запълващи отвори, да се осигури надеждността на междуслойните електрически връзки и да се предотвратят проблеми като виртуално запояване и кухини.
3, Сценарии за широко приложение на многослойна дъска със смесено високо налягане
(1) 5G комуникационна базова станция и основно оборудване
В областта на 5G комуникацията оборудването на базовата станция трябва да се справя с масивно високо{1}}скоростно предаване на данни и сложни задачи за обработка на сигнали, които изискват изключително висока производителност на предаване на сигнал, способност за разсейване на топлината и интегриране на печатни платки. Хибридната многослойна платка, с отличната си високо-производителност на предаване на сигнала и ефективен дизайн за разсейване на топлината, може да отговори на нуждите на ключови компоненти като RF модули и модули за обработка на бейсбенд в 5G базови станции, помагайки за постигане на висока-скорост и стабилна комуникация в 5G мрежи. В същото време в 5G основното мрежово оборудване, комутатори и други мрежови устройства, многослойните платки със смесено напрежение също играят важна роля за осигуряване на бърза обработка и надеждно предаване на данни.
(2) Високопроизводителни изчисления и центрове за данни
За да се постигне мощна изчислителна мощност, сървърите и оборудването на центровете за данни интегрират голям брой високо-производителни процесори, високо-скоростна памет и модули за съхранение, поставяйки сериозни предизвикателства пред захранването, предаването на сигнала и ефективността на разсейване на топлината на платките. Чрез оптимизиране на дизайна на силовия слой и окабеляването на сигнала, многослойната платка със смесено напрежение може да осигури стабилно захранване и високо-скоростни канали за предаване на данни за основни компоненти като процесори. В същото време неговата ефективна структура за разсейване на топлината може ефективно да намали работната температура на оборудването, да подобри стабилността и надеждността на системата и да отговори на изискванията за 7 × 24-часова непрекъсната работа в центрове за данни.
(3) Медицинско електронно оборудване от висок клас
Медицинските електронни устройства от висок клас, като оборудване за магнитен резонанс и компютърни томографи, имат изключително строги изисквания за точност, стабилност и безопасност на платките. Високо-прецизният дизайн и отличната цялост на сигнала на смесената многослойна платка с високо налягане могат да отговорят на нуждите на медицинското оборудване за откриване и обработка на слаби сигнали, като гарантират точността и надеждността на качеството на изображенията. В същото време неговите силно интегрирани функции помагат за намаляване на размера на устройството, подобряване на преносимостта на устройството и лекотата на използване и насърчават развитието на медицински електронни устройства към по-напреднали и интелигентни посоки.