Esant aukšto -dažnio ir-greičių scenarijams, pvz., 5G milimetrinių bangų bazinėse stotyse, AI skaičiavimo galios serveriuose ir transporto priemonėse sumontuotuose milimetrinių bangų radaruose, spausdintinių plokščių signalo perdavimas artėja prie fizinių ribų. Signalo likučio, parazitinės talpos ir išeikvotos laidų erdvės problemos dėl tradicinės skylės konstrukcijos tapo pagrindine kliūtimi, ribojančia sistemos veikimą. IrHDIDidelio-tankio sujungimo plokštės, naudojant giliai pritaikytą lazerio aklųjų skylių technologiją, tampa pagrindiniu sprendimu, sprendžiančiu aukšto-dažnio signalo vientisumo problemą.
Kokie mirtini yra tradicinių spausdintinių plokščių signalo skausmo taškai aukšto dažnio scenarijuose
Kai signalo dažnis patenka į GHz ar net milimetrų bangų dažnių juostą, net keli milimetrai perteklinių laidų ir dešimtys mikrometrų liekamųjų skylių gali sukelti rimtą signalo atspindį, praradimą ir elektromagnetinius trukdžius. Yra trys būdingi tradicinio per{1}}anguolinio PCB dizaino trūkumai, kuriuos sunku pašalinti:
Likutinės krūvos atspindžio problema: per visą plokštę einanti kiaurymė{0}} paliks perteklines „uodeges“ už signalo kelio, dar vadinamos likutinėmis poliais (stubs), kurios tiesiogiai sukels signalo rezonansą milimetrinių bangų dažnių juostoje, o tai sukels klaidų dažnio padidėjimą.
Laidų vietos švaistymas: per skylutes užima daug vertingos vietos po BGA kaiščiais, todėl neįmanoma pasiekti didelio{0}}tankio laidų, kai susiduria su BGA paketais, kurių smulkus žingsnis yra 0,4 mm ar mažesnis.
Per ilgas signalo kelias: norint apeiti diafragmą, kritiniai didelio{0}}greičio signalai yra priversti aplenkti ilgesnius kelius, o tai ne tik padidina perdavimo delsą, bet ir papildomai susilpnina signalą.
Tokiuose scenarijuose kaip dirbtinio intelekto serveriai ir 5G RF moduliai, kuriems reikalingas itin didelis signalo vientisumas, šie skausmingi taškai gali tiesiogiai lemti nekokybišką bendrą našumą ir netgi nesėkmės patikimumo testus.
Lazerinių aklųjų skylių technologija: pagrindinis raktas sprendžiant aukšto{0}}dažnio HDI plokščių problemas
Pagrindinis HDI plokščių pranašumas slypi sluoksniavimo procese „lazerinio gręžimo galvanizavimo užpildymo segmentiniu presavimu“, kuris pakeičia tradicines pilnas kiaurymes įleistomis mikro aklinomis skylėmis ir atkuria aukšto{0}}dažnio signalų iš apatinio sluoksnio perdavimo logiką. Skirtingai nuo tradicinio mechaninio gręžimo, lazerinėmis žaliuzėmis galima apdoroti ne mažiau kaip 50 μm mikroangas, tiesiogiai užmezgant vertikalų ryšį tarp paviršiaus ir tikslinio vidinio sluoksnio, nereikia prasiskverbti per visą plokštę. Šis dizainas suteikia tris revoliucinius našumo patobulinimus:
Nulinio likutinio polio signalo kelias: Lazerinė aklina anga sujungia tik reikiamus du sluoksnius, be jokios papildomos likutinės krūvos skylės stulpelyje, pašalinant labiausiai varginančius liekamojo krūvos atspindžio problemą milimetrinės bangos dažnių juostoje nuo šaknies.
Signalo kelias žymiai sutrumpėja: kritiniai didelės spartos{0}}signalai gali šokinėti tiesiai tarp gretimų sluoksnių per aklinas angas, todėl perdavimo atstumas sumažėja daugiau nei 30 %, palyginti su tradiciniais per{2}}angas, ir sinchroniškai sumažėja signalo delsa ir įterpimo praradimas.
Eksponentinis laidų tankio padidėjimas: aklinas skyles galima tiksliai įdėti ant BGA trinkelių, naudojant „skylės ant trinkelės“ dizainą, kad būtų visiškai išnaudota erdvė po smulkaus žingsnio BGA ir lengvai pasiekiamas didelio{0}}tankio laidų išėjimas.
Įvairių užsakymų HDI plokštės, pritaikytos prie skirtingų veikimo ribųaukšto dažnioscenarijai
HDI plokštės „užsakymas“ iš esmės yra lazerinių aklųjų skylių sukrovimo ciklų skaičius, o gaminiai su skirtingais užsakymais atitinka visiškai skirtingus taikymo scenarijus:
Pirmojo laipsnio HDI (1+N+1 struktūra): nuo išorinio sluoksnio iki antrojo sluoksnio išgręžiama tik viena lazerio aklina skylė, naudojant brandžią technologiją ir ekonomišką{2}}efektyvumą. Jis tinka vidutinio ir žemo lygio 5G ryšio moduliams ir įprastoms pramoninėms valdymo plokštėms ir gali atitikti įprastus aukšto{5}}dažnio signalo perdavimo reikalavimus 10 GHz dažniu.
Antros eilės HDI (2+N+2 struktūra): gaminama taikant du dvikrypčius lazerinių aklųjų angų sukrovimo ciklus, palaikomas laipsniškas ir sudėtas mikro skylių dizainas, minimali diafragma 75 μm, linijos plotis ir atstumas 2,5/2,5 mil. Jis taip pat turi didelę BGA sujungimo galimybę ir yra ekonomiškai{8}}efektyvi pagrindinė struktūra, tinkama robotų skaičiavimo pagrindinėms plokštėms.
Trečios eilės ir daugiau HDI: trys ar daugiau lazerinių angų ciklų, kai kurie aukščiausios klasės produktai gali pasiekti bet kokio sluoksnio HDI ryšį, o išoriniame vienos plokštės sluoksnyje gali būti 500 000 lygių lazerinės aklinos skylės, todėl tai yra pagrindinis pasirinkimas dabartinėms AI pagreičio kortelėms ir didelės spartos{2}}jungikliams.
5-osios eilės savavališko sluoksnio HDI: reikia daugiau nei 6 suspaudimo ciklų, o visus sluoksnius galima tiesiogiai sujungti per lazerio aklinas angas, atspindinčias dabartines PCB gamybos technologijos ribas, ypač taikant itin aukšto dažnio scenarijus, pvz., 5G milimetrų bangų bazines stotis ir aukščiausios klasės -AI skaičiavimo serverius.
Tipiškas produktas: Uniwell Circuits lazerinis gręžimas + galvanizavimo užpildymo procesas, aukšto dažnio HDI plokščių gamybos inžinerinė praktika
„Uniwell Circuits“, kaip gamintojas, labai įsitraukęs į aukščiausios klasės{0}}pcb sritį, jau pasiekė stabilų masinę aukšto dažnio HDI plokščių gamybą įvairiose pramonės šakose ir sukaupė didelę brandžią patirtį lazerinių aklųjų skylių technologijos srityje:
16 sluoksnių pirmasis-užsakymas HDI: naudojant RO4350B + aukšto TG FR4 mišrų presavimo procesą, minimalus lazerio aklinos skylės skersmuo yra 0,1 mm, o aklinos skylės metalizavimo patikimumas buvo patikrintas atliekant kelis terminius ciklus. Jis sukurtas specialiai pramoninėms robotų valdymo plokštėms ir vis tiek gali užtikrinti nulinių klaidų valdymo signalus sudėtingose elektromagnetinėse aplinkose.
48 sluoksnių puslaidininkių bandymai: taikant panardinimo aukso, storo aukso galvanizavimo ir nikelio paladžio aukso procesus, pagerėjo litavimo padėklų atsparumas dilimui ir laidumas, o signalo likutinė krūva yra griežtai kontroliuojama 6 mln. ribose, puikiai prisitaikant prie aukšto -tankio ir aukšto signalo vientisumo} aukšto lusto bandymo reikalavimų.
26 sluoksniaistandžios lanksčios spausdintinės plokštės: pasiekiamas didelis{0}}tikslus lazerinių aklųjų skylių išlygiavimas ant standaus lankstaus pagrindo, atsižvelgiant į lanksčios lenkimo charakteristikas ir aukšto dažnio signalo perdavimo galimybes. Jis plačiai naudojamas aviacijos ir erdvėlaivių elektroninėje įrangoje ir turi stabilų veikimą didelės vibracijos ir plataus temperatūros diapazono aplinkoje.
18 sluoksnių HDI plokštė: pagaminta iš FR408HR didelės- spartos medžiagos, kartu su pirmos-pusiau aklios skylės dizainu, subalansuojančia kainą ir aukšto dažnio našumą, tai yra pagrindinis pasirinkimas nuotoliniams 5G bazinių stočių RF įrenginiams.
Pagrindinis šių gaminių pranašumas yra tikslus viso lazerinio gręžimo energijos proceso valdymas, suspaudimo plėtimosi ir susitraukimo kompensavimas bei galvanizavimo skylių užpildymo vienodumas. Kiekvienos aklinos skylės padėties nuokrypis kontroliuojamas ± 25 μm ribose, o skylės sienelės šiurkštumas kontroliuojamas mikrometro lygiu, užtikrinant aukšto dažnio signalų perdavimo kokybę iš proceso pabaigos.
Pagrindinės HDI aukšto dažnio plokščių taikymo sritys skverbiasi į visą pramonę
Aukšto -dažnio HDI plokštė, kuri šiuo metu aprūpinta lazerinių aklųjų skylių technologija, greitai išplito iš komunikacijos pramonės į kelias aukščiausios klasės{1}} gamybos sritis:
5G ir ryšių tinklai: milimetrinių bangų bazinės stotys, optiniai moduliai, didelės spartos{1}} maršruto parinktuvai, pagrįsti mažų HDI plokščių nuostolių charakteristikomis, kad būtų pasiektas stabilus duomenų perdavimas dešimčių Gbps lygiu.
AI skaičiavimo infrastruktūra: AI serveriai, GPU spartinimo kortelės, didelės-sparčios perjungimo pagrindinės plokštės, naudojant didelio-tankio akląsias skyles, kad būtų išspręstos didžiulių didelės spartos{2}}signalų sujungimo problema, palaikanti veiksmingą didelių AI modelių skaičiavimą.
Pažangi vairavimo automobilių elektronika:{0}}įmontuotas milimetrinės bangos radaras ir ADAS domeno valdiklis siauroje erdvėje integruoja daugybę didelio greičio jutiklio signalų, kad užtikrintų tikrąjį-laiką ir automatinio vairavimo sistemos patikimumą.
Oro erdvės ir medicinos elektronika: Oro ryšio įranga ir medicininio vaizdo RF moduliai gali išlaikyti aukštą signalo vientisumą ir atitikti aukštus patikimumo reikalavimus net ekstremalioje aplinkoje.
HDI, aukšto dažnio, standžios lanksčios spausdintinės plokštės