In scenario's met hoge{0}} frequentie en hoge- snelheid, zoals 5G millimetergolfbasisstations, AI-computerkrachtservers en op voertuigen gemonteerde millimetergolfradars, nadert de signaaloverdracht van printplaten de fysieke grenzen. De problemen van signaalresiduen, parasitaire capaciteit en verspilde bedradingsruimte, veroorzaakt door traditioneel 'through{4}}-ontwerp, zijn het belangrijkste knelpunt geworden dat de systeemprestaties beperkt. EnHDIverbindingskaarten met hoge-dichtheid, met de diepgaande toepassing van laser-blind-hole-technologie, worden de kernoplossing om het probleem van hoog-signaalintegriteit op te lossen.
Hoe dodelijk zijn de signaalpijnpunten van traditionele printplaten in hoogfrequente scenario's
Wanneer de signaalfrequentie de GHz- of zelfs millimetergolffrequentieband binnengaat, kunnen zelfs een paar millimeter overtollige bedrading en tientallen micrometers aan resterende gaten ernstige signaalreflectie, -verlies en elektromagnetische interferentie veroorzaken. Er zijn drie inherente tekortkomingen in het traditionele ontwerp van printplaten met volledige- gaten, die moeilijk op te lossen zijn:
Probleem met restpaalreflectie: het door- gat dat door het hele bord loopt, laat overtollige "staarten" buiten het signaalpad achter, ook bekend als restpalen (Stubs), wat direct signaalresonantie zal veroorzaken in de millimetergolffrequentieband, wat leidt tot een stijging van het foutenpercentage.
Verspilling van bedradingsruimte: Doorgaande gaten nemen een grote hoeveelheid waardevolle ruimte onder de BGA-pinnen in beslag, waardoor het onmogelijk wordt om bedrading met een hoge- dichtheid te realiseren bij BGA-pakketten met een fijne steek van 0,4 mm of minder.
Signaalpad te lang: om de opening te omzeilen, worden kritieke hoge-snelheidssignalen gedwongen langere omwegen te nemen, wat niet alleen de transmissievertraging vergroot, maar ook extra signaalverzwakking introduceert.
Deze pijnpunten kunnen, in scenario's zoals AI-servers en 5G RF-modules die een extreem hoge signaalintegriteit vereisen, direct leiden tot ondermaatse algehele prestaties en zelfs het niet doorstaan van betrouwbaarheidstests.
Laser-blind-hole-technologie: de sleutel tot het oplossen van hoog-problemen met HDI-borden
Het belangrijkste voordeel van HDI-platen ligt in het gelaagdheidsproces van 'laserboren, galvaniseren, vullen, gesegmenteerd persen', waarbij traditionele volledige gaten worden vervangen door microblinde ondergrondse gaten en de transmissielogica van hoog-frequente signalen van de onderste laag wordt gereconstrueerd. In tegenstelling tot traditioneel mechanisch boren kunnen met laserblinde gaten microgaten worden verwerkt met een minimale grootte van 50 μm, waardoor een directe verticale verbinding tussen het oppervlak en de doelbinnenlaag tot stand wordt gebracht, zonder dat het nodig is om de hele plaat te doordringen. Dit ontwerp brengt drie revolutionaire prestatieverbeteringen met zich mee:
Geen restpaalsignaalpad: Het laserblinde gat verbindt alleen de vereiste twee lagen, zonder enige extra restpaal in de gatenkolom, waardoor het meest lastige restpaalreflectieprobleem in de millimetergolffrequentieband vanaf de wortel wordt geëlimineerd.
Het signaalpad is aanzienlijk korter: kritieke signalen met hoge{0}}snelheid kunnen rechtstreeks tussen aangrenzende lagen springen via blinde gaten, waardoor de transmissieafstand met meer dan 30% wordt verkleind vergeleken met traditionele ontwerpen met- gaten, en de signaalvertraging en invoegverlies synchroon worden verminderd.
Exponentiële toename van de bedradingsdichtheid: blinde gaten kunnen nauwkeurig op BGA-pads worden geplaatst, met behulp van een "gat op het pad"-ontwerp om de ruimte onder de BGA met fijne steek volledig te benutten, waardoor gemakkelijk draaduitvoer met hoge- dichtheid wordt bereikt.
HDI-borden van verschillende ordes, aangepast aan de prestatiegrenzen van verschillendehoge frequentiescenario's
De "volgorde" van HDI-plaat is in wezen het aantal stapelcycli van laserblinde gaten, en producten met verschillende volgorden komen overeen met totaal verschillende toepassingsscenario's:
HDI van de eerste orde (1+N+1-structuur): Er wordt slechts één blind lasergat geboord van de buitenste laag naar de tweede laag, met volwassen technologie en hoge kosten--efficiëntie. Het is geschikt voor midden- tot lage-end 5G-communicatiemodules en gewone industriële besturingskaarten, en kan voldoen aan de conventionele hoog-signaaloverdrachtvereisten binnen 10GHz.
HDI van de tweede orde (2+N+2-structuur): vervaardigd via twee bidirectionele laser-stapelcycli voor blinde gaten, die verspringende en gestapelde micro-gatontwerpen ondersteunen, met een minimale opening van 75 μm, lijnbreedte en -afstand van 2,5/2,5 mil, en de bedradingsdichtheid is met meer dan 20% toegenomen vergeleken met HDI van de eerste- orde. Het heeft ook een hoge BGA-interconnectiecapaciteit en is een kosteneffectieve mainstream-structuur die geschikt is voor kernborden voor robotcomputers.
HDI van de derde orde en hoger: Drie of meer laserblinde gatencycli, sommige high{0}}producten kunnen Anylayer HDI-interconnectie bereiken, en de buitenste laag van een enkel bord kan laserblinde gaten van 500.000 niveaus bevatten, waardoor dit de reguliere keuze is voor de huidige AI-versnellingskaarten en hoge--snelheidsschakelaars.
Willekeurige HDI-laag van de 5e orde: vereist meer dan zes compressiecycli en alle lagen kunnen rechtstreeks met elkaar worden verbonden via laserblinde gaten, wat het huidige plafond van de pcb-productietechnologie vertegenwoordigt, specifiek gericht op scenario's met extreem hoge frequenties, zoals 5G millimetergolfbasisstations en hoogwaardige AI-computerservers.
Typisch product: Uniwell Circuits laserboren+galvaniseren vulproces, technische praktijk voor de productie van hoog- HDI-platen
Als fabrikant die nauw betrokken is op het gebied van high{0}} pcb's, heeft Uniwell Circuits al stabiele massaproductiegevallen gerealiseerd van hoogfrequente HDI-platen in verschillende industrieën, en heeft het een schat aan volwassen ervaring opgebouwd op het gebied van laser-blind-hole-technologie:
16 lagen eerste-bestelling HDI: met behulp van RO4350B+high TG FR4 gemengd persproces, is de minimale laserblinde gatdiameter 0,1 mm, en de betrouwbaarheid van blinde gatmetallisatie is geverifieerd via meerdere thermische cycli. Het is speciaal ontworpen voor industriële robotbesturingskaarten en kan nog steeds foutloze besturingssignalen garanderen in complexe elektromagnetische omgevingen.
Testen van halfgeleiders met 48 lagen: Door gebruik te maken van de processen van onderdompelingsgoud, galvaniseren van dik goud en nikkelpalladiumgoud, worden de slijtvastheid en geleidbaarheid van de soldeerpads verbeterd en wordt de restpool van het signaal strikt gecontroleerd binnen een straal van 6 mil, waardoor het zich perfect aanpast aan de hoge-dichtheid en hoge signaalintegriteitsvereisten van hoogwaardige- chiptests.
26 lagenstijve flex printplaten: bereikt uiterst nauwkeurige -uitlijning van laserblinde gaten op stijve flexibele substraten, waarbij rekening wordt gehouden met de flexibele buigeigenschappen en de mogelijkheden voor hoogfrequente signaaloverdracht. Het wordt veel gebruikt in elektronische apparatuur in de lucht- en ruimtevaart en heeft stabiele prestaties in omgevingen met hoge trillingen en een breed temperatuurbereik.
HDI-bord met 18 lagen: gemaakt van FR408HR hoge-snelheidsmateriaal, gecombineerd met een eerste- semi-blind gat-ontwerp, dat de kosten en hoge frequentieprestaties in evenwicht houdt, is het de reguliere keuze voor externe RF-eenheden van 5G-basisstations.
Het gemeenschappelijke kernvoordeel van deze producten is de nauwkeurige controle van het gehele proces van laserboorenergie, compressie-uitzetting en krimpcompensatie, en uniformiteit bij het vullen van galvanische gaten. De positieafwijking van elk blind gat wordt binnen ± 25 μm geregeld, en de ruwheid van de gatwand wordt op micrometerniveau geregeld, waardoor de transmissiekwaliteit van hoogfrequente signalen vanaf het proceseinde wordt gegarandeerd.
De belangrijkste toepassingsgebieden van HDI-hoogfrequente platen dringen door in de hele industrie
Het hoog{0}}HDI-bord dat momenteel is uitgerust met laser-blind-hole-technologie heeft zich snel uitgebreid van de communicatie-industrie naar meerdere hoogwaardige- productiegebieden:
5G- en communicatienetwerken: millimetergolfbasisstations, optische modules, hoge-snelheidsrouters, vertrouwend op de lage verlieseigenschappen van HDI-borden om stabiele gegevensoverdracht op tientallen Gbps-niveau te bereiken.
AI-computerinfrastructuur: AI-servers, GPU-versnellingskaarten, snel schakelende backboards met hoge- snelheid, gebruik van blinde gaten met hoge- dichtheid om het interconnectieprobleem van enorme hoge- signalen op te lossen, ter ondersteuning van een efficiënte berekening van grote AI-modellen.
Intelligente auto-elektronica: de ingebouwde- millimetergolfradar en ADAS-domeincontroller integreren een groot aantal hoge-snelheidssensorsignalen in een kleine ruimte om de realtime- tijd en betrouwbaarheid van het automatische aandrijfsysteem te garanderen.
Lucht- en ruimtevaart en medische elektronica: communicatieapparatuur in de lucht en RF-modules voor medische beeldvorming kunnen een hoge signaalintegriteit behouden en voldoen aan hoge betrouwbaarheidseisen, zelfs in extreme omgevingen.
HDI, hoogfrequente, stijve flex-printplaten