Nagy{0}}frekvenciás és nagy{1}}sebességű forgatókönyvekben, mint például az 5G milliméteres hullámú bázisállomások, a mesterséges intelligencia számítástechnikai teljesítményszerverei és a járművekre szerelt milliméterhullámú radarok, a nyomtatott áramköri lapok jelátvitele a fizikai határokhoz közelít. A jelmaradék, a parazita kapacitás és az elvesztegetett vezetékezési hely, amelyet a hagyományos átmenő{4}}lyuk kialakítás okoz, a rendszer teljesítményét korlátozó fő szűk keresztmetszetgé vált. ÉsHDIA nagy-sűrűségű összekapcsoló kártyák a lézeres zsáklyuk technológia mélyreható alkalmazásával a nagy-frekvenciás jelek integritásának problémájának megoldásává válnak.
Mennyire halálosak a hagyományos nyomtatott áramköri lapok jelfájdalmai nagyfrekvenciás forgatókönyvekben
Amikor a jelfrekvencia belép a GHz-es vagy akár milliméteres hullámfrekvencia sávba, már néhány milliméteres felesleges vezetékezés és több tíz mikrométernyi maradék lyuk is komoly jelvisszaverődést, veszteséget és elektromágneses interferenciát okozhat. A hagyományos lyukas NYÁK-tervezésnek három olyan hibája van, amelyeket nehéz megoldani:
Maradék halom visszaverődési probléma: Az egész táblán átfutó átmenő-lyuk a jelútvonalon kívül hagyja a felesleges "farkat", más néven maradék cölöpöket (csonkok), amelyek közvetlenül jelrezonanciát okoznak a milliméteres hullám frekvenciasávjában, ami a hibaarány megugrásához vezet.
Huzalozási hely pazarlása: Az átmenő lyukak nagy mennyiségű értékes helyet foglalnak el a BGA érintkezők alatt, ami lehetetlenné teszi a nagy-sűrűségű huzalozás elérését, ha a 0,4 mm-es vagy annál kisebb finomosztású BGA-csomagokkal néz szembe.
A jelút túl hosszú: A rekesznyílás megkerülése érdekében a kritikus, nagy{0}}sebességű jelek hosszabb kerülőutakra kényszerülnek, ami nemcsak az átviteli késleltetést növeli, hanem további jelgyengülést is eredményez.
Ezek a fájdalmas pontok olyan forgatókönyvekben, mint például az AI-szerverek és az 5G RF-modulok, amelyek rendkívül magas jelintegritást igényelnek, közvetlenül a szabványok alatti általános teljesítményhez és akár a megbízhatósági tesztek meghiúsításához is vezethetnek.
Lézeres vaklyuk technológia: a HDI kártyákkal kapcsolatos magas{0}}frekvenciás problémák megoldásának kulcsa
A HDI táblák fő előnye a "lézeres fúrásos galvanizálási kitöltés szegmentált préselés" rétegezési folyamatában rejlik, amely a hagyományos teljes átmenő furatokat mikrobetemetett furatokkal helyettesíti, és rekonstruálja az alsó rétegből érkező magas{0}}frekvenciás jelek átviteli logikáját. A hagyományos mechanikus fúrástól eltérően a lézeres zsákfuratokkal minimum 50 μm-es mikrolyukak feldolgozása valósítható meg, közvetlenül létesítve a függőleges összeköttetést a felület és a cél belső réteg között, anélkül, hogy a teljes táblán át kellene hatolni. Ez a kialakítás három forradalmi teljesítményjavítást hoz:
Nulla maradék cölöp jelút: A lézeres zsákfurat csak a szükséges két réteget köti össze, anélkül, hogy a furatoszlopban extra maradék cölöp lenne, kiküszöbölve a legproblémásabb maradék cölöp visszaverődési problémát a milliméteres hullám frekvenciasávban a gyökértől.
A jelút jelentősen lerövidült: a kritikus, nagy sebességű{0}}jelek a zsáklyukakon keresztül közvetlenül a szomszédos rétegek között ugorhatnak, több mint 30%-kal csökkentve az átviteli távolságot a hagyományos átmenő-lyuk kialakításokhoz képest, és szinkron módon csökkentve a jelkésleltetést és a beillesztési veszteséget.
A vezetéksűrűség exponenciális növekedése: a vakfuratok pontosan elhelyezhetők a BGA-párnákon, a "lyuk a padon" kialakítással a finom osztású BGA alatti tér teljes kihasználása érdekében, és könnyen elérhető nagy{0}}sűrűségű vezetékkimenet.
Különböző sorrendű HDI táblák, a különböző teljesítményhatárokhoz igazítvamagas frekvenciaforgatókönyvek
A HDI tábla "sorrendje" lényegében a lézeres zsákfuratok egymásra rakási ciklusainak száma, és a különböző sorrendű termékek teljesen eltérő alkalmazási forgatókönyveknek felelnek meg:
Elsőrendű HDI (1+N+1 szerkezet): Csak egy lézeres vakfuratot fúrnak a külső rétegtől a második rétegig, fejlett technológiával és magas költséghatékonysággal. Alkalmas közepes és alacsony kategóriás 5G kommunikációs modulokhoz és közönséges ipari vezérlőkártyákhoz, és megfelel a hagyományos nagy{5}frekvenciás jelátviteli követelményeknek 10 GHz-en belül.
Másodrendű HDI (2+N+2 szerkezet): két kétirányú lézeres zsákfurat egymásra rakási ciklussal készül, lépcsőzetes és egymásra helyezett mikrolyuk-kialakításokat támogat, minimális nyílás 75 μm, vonalszélesség és távolság 2,5/2,5 mil, a vezetéksűrűség pedig több mint HDI-hez képest több mint{{26}}}vagy kisebb. Ezenkívül magas BGA-összekapcsolási képességgel rendelkezik, és költséghatékony,{8}}főáramú szerkezet, amely alkalmas robotszámítási alaplapokhoz.
Harmadik rendű és magasabb HDI: Három vagy több lézeres vakfurat ciklus, egyes csúcskategóriás termékek{0}}bármilyen rétegű HDI-összeköttetést biztosítanak, és egyetlen kártya legkülső rétege 500 000 szintű lézeres vakfuratokat hordozhat, így ez a jelenlegi AI-gyorsító kártyák és nagy{2}}sebességű kapcsolók fő választása.
Ötödik rendű tetszőleges rétegű HDI: több mint 6 tömörítési ciklust igényel, és az összes réteg közvetlenül összekapcsolható lézeres vakfuratokon keresztül, ami a NYÁK-gyártási technológia jelenlegi plafonját képviseli, kifejezetten az extrém magas frekvenciájú forgatókönyveket célozva meg, mint például az 5G milliméteres hullámú bázisállomások és a csúcskategóriás mesterséges intelligencia-kiszolgálók.
Tipikus termék: Uniwell Circuits lézerfúrási+galvanizálási töltési folyamata, mérnöki gyakorlat nagy-frekvenciás HDI táblák gyártásához
Az Uniwell Circuits, mint a csúcskategóriás NYÁK-k területén mélyen érintett gyártó, az Uniwell Circuits már elérte a nagyfrekvenciás HDI kártyák stabil sorozatgyártását a különböző iparágakban, és rengeteg érett tapasztalatot halmozott fel a lézeres zsákfurat technológia terén:
16 rétegű első-rendű HDI: RO4350B+High TG FR4 vegyes préselési eljárással a lézeres zsákfurat minimális átmérője 0,1 mm, és a zsákfuratok fémezésének megbízhatóságát több hőcikluson keresztül ellenőrizték. Kifejezetten ipari robotvezérlő kártyákhoz tervezték, és továbbra is hibamentes vezérlőjeleket tud biztosítani bonyolult elektromágneses környezetben.
48 rétegű félvezető tesztelés: Az immerziós arany, a vastag arany galvanizálása és a nikkel-palládium arany eljárásainak alkalmazása javítja a forrasztópárnák kopásállóságát és vezetőképességét, és a jel maradék halmazát szigorúan ellenőrzik 6 mil-en belül, tökéletesen alkalmazkodva a magas -sűrűség és jelintegritás}}végső chip-tesztelés követelményeihez.
26 rétegmerev flex nyomtatott áramköri lapok: nagy pontosságú-lézeres vakfurat-igazítást ér el merev, hajlékony hordozókon, figyelembe véve a rugalmas hajlítási jellemzőket és a nagyfrekvenciás jelátviteli képességeket. Széles körben használják az űrrepülésben használt fedélzeti elektronikus berendezésekben, és stabil teljesítményt nyújt magas vibrációjú és széles hőmérsékleti tartományban.
18 rétegű HDI kártya: FR408HR nagy-sebességű anyagból, elsőrendű-félig vaklyuk kialakítással kombinálva, kiegyensúlyozva a költségeket és a nagyfrekvenciás teljesítményt, ez a fő választás az 5G bázisállomások távoli RF egységei számára.
Ezeknek a termékeknek a közös fő előnye a lézeres fúrási energia teljes folyamatának precíz vezérlése, a kompressziós tágulás és összehúzódás kompenzációja, valamint a galvanizáló furatok kitöltésének egyenletessége. Az egyes zsákfuratok helyzeteltérését ± 25 μm-en belül szabályozzuk, a furatfal érdességét pedig mikrométeres szinten szabályozzuk, biztosítva a nagyfrekvenciás jelek átviteli minőségét a folyamat végéről.
A HDI nagyfrekvenciás kártyák alapvető alkalmazási területei az egész iparágat áthatják
A jelenleg lézeres vaklyuk-technológiával felszerelt nagy{0}}frekvenciás HDI kártya a kommunikációs iparból gyorsan kiterjedt számos csúcskategóriás{1}}gyártási területre:
5G és kommunikációs hálózatok: milliméterhullámú bázisállomások, optikai modulok, nagy-sebességű útválasztók, amelyek a HDI-kártyák alacsony veszteség-jellemzőire támaszkodva stabil adatátvitelt érnek el több tíz Gbps-os szinten.
AI számítási infrastruktúra: mesterséges intelligencia-szerverek, GPU-gyorsító kártyák, nagy-sebességű kapcsoló hátlapok, amelyek nagy-sűrűségű vak lyukak segítségével megoldják a hatalmas, nagy sebességű-jelek összekapcsolási problémáját, támogatva a nagy AI modellek hatékony számítását.
Intelligens vezetési autóelektronika: a fedélzeti-milliméteres hullámradar és az ADAS tartományvezérlő nagyszámú-sebességű érzékelőjelet integrál szűk helyen, hogy biztosítsa az automatikus hajtásrendszer valós-idejét és megbízhatóságát.
Repülési és orvosi elektronika: A légi kommunikációs berendezések és az orvosi képalkotó RF modulok magas jelintegritást képesek fenntartani, és még extrém környezetben is megfelelnek a magas megbízhatósági követelményeknek.
HDI, nagyfrekvenciás, merev flex nyomtatott áramköri lapok