Σήμερα, με την ακμάζουσα ανάπτυξη τεχνολογιών αιχμής{{0}, όπως η επικοινωνία 5G, η τεχνητή νοημοσύνη και οι υπολογιστές υψηλής απόδοσης, οι ηλεκτρονικές συσκευές έχουν ολοένα και πιο αυστηρές απαιτήσεις απόδοσης για πλακέτες κυκλωμάτων. Οι παραδοσιακές πλακέτες κυκλωμάτων δεν μπορούν πλέον να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις περίπλοκης λειτουργικής ολοκλήρωσης και μετάδοσης σήματος υψηλής-ταχύτητας, ενώ οι υβριδικές πλακέτες πολλαπλών επιπέδων υψηλής ταχύτητας, με τις μοναδικές σχεδιαστικές ιδέες και τα τεχνολογικά τους πλεονεκτήματα, έχουν γίνει το κλειδί για την υπέρβαση των σημείων συμφόρησης απόδοσης. Παρέχει σταθερή υποστήριξη για την ανάπτυξη υψηλών επιδόσεων και σμίκρυνσης των ηλεκτρονικών συσκευών ενσωματώνοντας καινοτόμα διαφορετικά υλικά και διαδικασίες.
1, βασικές έννοιες και χαρακτηριστικά του πίνακα πολλαπλών στρώσεων μικτής πίεσης
(1) Βαθιά ανάλυση "μικτής πίεσης" και "υψηλού πολλαπλών στρώσεων"
Ο όρος "μικτή πίεση" σε πλακέτες πολλαπλών-στρώσεων μικτής πίεσης αναφέρεται στην πλαστικοποίηση και τον συνδυασμό πολλαπλών τύπων υλικών υποστρώματος στην ίδια πλακέτα κυκλώματος σύμφωνα με τις λειτουργικές απαιτήσεις διαφορετικών περιοχών. Αυτά τα υλικά έχουν τα δικά τους χαρακτηριστικά όσον αφορά τη διηλεκτρική σταθερά, τον συντελεστή θερμικής διαστολής, τη μηχανική αντοχή και άλλες ιδιότητες. Μέσω λογικού συνδυασμού, μπορεί να επιτευχθεί συμπληρωματική απόδοση. Για παράδειγμα, σε περιοχές όπου απαιτείται μετάδοση σήματος υψηλής-ταχύτητας, επιλέγονται υλικά με χαμηλή διηλεκτρική σταθερά και χαμηλή εφαπτόμενη διηλεκτρική απώλεια για τη μείωση των απωλειών μετάδοσης σήματος. Στο στρώμα ισχύος που μεταφέρει υψηλά ρεύματα, χρησιμοποιούνται υλικά με μεγαλύτερο πάχος φύλλου χαλκού και καλύτερη θερμική αγωγιμότητα.
High and multi-layer "τονίζει ότι η πλακέτα κυκλώματος έχει περισσότερα στρώματα, συνήθως περισσότερα από 10 στρώματα, και ορισμένα προϊόντα υψηλού-τελικού μπορούν να φτάσουν έως και 30 επίπεδα ή ακόμη περισσότερα. Αυτή η δομή πολλαπλών{5}στρωμάτων μπορεί να επιτύχει διάταξη υψηλής-πυκνότητας πολύπλοκων κυκλωμάτων σε περιορισμένο χώρο, παρέχοντας επίσης επαρκή χώρο για την βελτιστοποίηση της ηλεκτρονικής επιγραφής. καλωδίωση και διανομή ρεύματος, βελτιώνοντας τη συνολική απόδοση του συστήματος κυκλώματος.
(2) Πλεονέκτημα ανώτερης απόδοσης
Ισχυρή εγγύηση ακεραιότητας σήματος: Η πλακέτα πολλαπλών-επιπέδων μικτής τάσης ελέγχει αποτελεσματικά τις αλλαγές σύνθετης αντίστασης κατά τη μετάδοση του σήματος, ταιριάζοντας με ακρίβεια τα χαρακτηριστικά υλικού διαφορετικών περιοχών. Συνδυάζοντας τη σχεδίαση λεπτής καλωδίωσης και την τεχνολογία ενδιάμεσης σύνδεσης, η ανάκλαση σήματος, η παρεμβολή και η καθυστέρηση μπορούν να ελαχιστοποιηθούν στο μέγιστο δυνατό βαθμό, διασφαλίζοντας την ακεραιότητα των σημάτων υψηλής-ταχύτητας (όπως PCIe 5.0, HDMI 2.1, κ.λπ.) κατά τη μετάδοση και πληρώντας τις αυστηρές απαιτήσεις για την ποιότητα επικοινωνίας{6}} υψηλής απόδοσης{7} ενότητες, κ.λπ.
Εξαιρετικές δυνατότητες απαγωγής θερμότητας και διαχείρισης ενέργειας: Ως απάντηση στο πρόβλημα της παραγωγής υψηλής θερμότητας σε ηλεκτρονικές συσκευές, οι πλακέτες πολλαπλών επιπέδων μικτής πίεσης υψηλής θερμικής αγωγιμότητας μπορούν να ενσωματώσουν υλικά υποστρώματος υψηλής θερμικής αγωγιμότητας ή μεταλλικά στρώματα απαγωγής θερμότητας σε βασικές περιοχές παραγωγής θερμότητας για τη δημιουργία αποτελεσματικών καναλιών απαγωγής θερμότητας, τη γρήγορη διοχέτευση θερμότητας και την αποφυγή αστοχίας που προκαλείται από τοπική υποβάθμιση της απόδοσης του εξοπλισμού ή υπερθέρμανση. Όσον αφορά τη διαχείριση ενέργειας, η πολυεπίπεδη δομή του επιτρέπει το σχεδιασμό ανεξάρτητων στρωμάτων ισχύος και εδάφους. Με τον λογικό σχεδιασμό του πάχους και της διάταξης του φύλλου χαλκού, μπορεί να επιτευχθεί σταθερή και αποτελεσματική μετάδοση υψηλού ρεύματος, παρέχοντας αξιόπιστη υποστήριξη ισχύος για ηλεκτρονικά εξαρτήματα υψηλής ισχύος-.
Ιδιαίτερα ενσωματωμένο και βελτιστοποιημένος χώρος: Ο δομικός σχεδιασμός πολλαπλών-στρώσεων επιτρέπει στην πλακέτα κυκλώματος να φιλοξενεί περισσότερες λειτουργικές μονάδες και εξαρτήματα, μειώνοντας τη χρήση εξωτερικών γραμμών σύνδεσης και μειώνοντας αποτελεσματικά το συνολικό μέγεθος της συσκευής. Ταυτόχρονα, η τεχνολογία μικτής τάσης μπορεί να προσαρμόσει ευέλικτα τη δομή και την απόδοση των πλακετών κυκλωμάτων σύμφωνα με διαφορετικές λειτουργικές απαιτήσεις, επιτυγχάνοντας υψηλή ενοποίηση λειτουργιών σε περιορισμένο χώρο και αποτελεί σημαντικό τεχνικό μέσο για την επίτευξη σμίκρυνσης και ελαφρού βάρους ηλεκτρονικών συσκευών.
2, Προκλήσεις διαδικασίας κατασκευής πολυστρωματικής σανίδας μικτής πίεσης
(1) Δυσκολία αντιστοίχισης υλικού και πλαστικοποίησης
Υπάρχουν διαφορές σε παραμέτρους όπως ο συντελεστής θερμικής διαστολής και η θερμοκρασία μετάπτωσης υάλου μεταξύ των διαφορετικών υλικών υποστρώματος. Η ακατάλληλη αντιστοίχιση υλικού κατά τη διαδικασία πλαστικοποίησης μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε προβλήματα όπως παραμόρφωση και αποκόλληση της πλακέτας κυκλώματος. Επομένως, είναι απαραίτητος ο ακριβής υπολογισμός και η επιλογή συνδυασμών υλικών και ο αυστηρός έλεγχος των παραμέτρων θερμοκρασίας, πίεσης και χρόνου κατά τη διαδικασία πλαστικοποίησης για να διασφαλιστεί ότι κάθε στρώμα υλικού είναι στενά συνδεδεμένο, διατηρώντας παράλληλα την επιπεδότητα και τη σταθερότητα των διαστάσεων της πλακέτας κυκλώματος. Αυτό δημιουργεί εξαιρετικά υψηλές απαιτήσεις για τις δυνατότητες έρευνας και ανάπτυξης υλικών και το επίπεδο ελέγχου διεργασιών των κατασκευαστών.
(2) Δυσκολίες στη μηχανική κατεργασία και τη διάτρηση υψηλής ακρίβειας
Οι πλακέτες πολλαπλών στρώσεων μικτής πίεσης συνήθως περιέχουν μικρά ανοίγματα (με ελάχιστο άνοιγμα έως 0,1 mm) και λεπτές γραμμές (με πλάτος γραμμής/απόσταση έως 30 μ m/30 μ m) και λόγω διαφορετικών ιδιοτήτων υλικού, προβλήματα όπως τραχιά τοιχώματα οπών, αποκλίσεις διαστάσεων και ανομοιόμορφη χάραξη γραμμών κατά τη διάρκεια της διαδικασίας διάτρησης. Για την επίλυση αυτών των προβλημάτων, πρέπει να υιοθετηθούν προηγμένη τεχνολογία διάτρησης λέιζερ, μηχανήματα έκθεσης υψηλής ακρίβειας{{4} και εξοπλισμός χάραξης, σε συνδυασμό με ακριβή έλεγχο παραμέτρων διεργασίας για να διασφαλιστεί ότι η ακρίβεια επεξεργασίας ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις σχεδιασμού, ενώ παράλληλα διασφαλίζεται η συνέπεια της επεξεργασίας μεταξύ διαφορετικών στρωμάτων υλικού.
(3) Ευθυγράμμιση μεταξύ επιπέδων και αξιοπιστία διασύνδεσης
Καθώς ο αριθμός των στρώσεων στην πλακέτα κυκλώματος αυξάνεται, η ακρίβεια ευθυγράμμισης των ενδιάμεσων στρωμάτων γίνεται βασικός παράγοντας που επηρεάζει την ποιότητα του προϊόντος. Ακόμη και μικρές μετατοπίσεις μεταξύ των στρωμάτων μπορεί να προκαλέσουν βραχυκυκλώματα ή ανοιχτά κυκλώματα στην πλακέτα κυκλώματος, οδηγώντας σε αστοχία της. Κατά τη διαδικασία παραγωγής, απαιτούνται συστήματα ευθυγράμμισης υψηλής ακρίβειας και προηγμένος εξοπλισμός ελασματοποίησης για τον έλεγχο της μετατόπισης των ενδιάμεσων στρωμάτων σε πολύ μικρό εύρος μέσω διαφόρων μεθόδων ευθυγράμμισης, όπως η οπτική και η μηχανική. Επιπλέον, για δομές διασύνδεσης ενδιάμεσων στρωμάτων, όπως τυφλές οπές και θαμμένες οπές, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί η ποιότητα των οπών πλήρωσης με ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση, να εξασφαλιστεί η αξιοπιστία των ηλεκτρικών συνδέσεων μεταξύ των στρωμάτων και να αποφευχθούν προβλήματα όπως η εικονική συγκόλληση και τα κενά.
3, σενάρια ευρείας εφαρμογής πολυστρωματικής πλακέτας μικτής πίεσης
(1) Σταθμός βάσης επικοινωνίας 5G και βασικός εξοπλισμός
Στον τομέα της επικοινωνίας 5G, ο εξοπλισμός του σταθμού βάσης πρέπει να χειρίζεται τεράστια-μετάδοση δεδομένων υψηλής ταχύτητας και σύνθετες εργασίες επεξεργασίας σήματος, οι οποίες απαιτούν εξαιρετικά υψηλή απόδοση μετάδοσης σήματος, ικανότητα απαγωγής θερμότητας και ενσωμάτωση πλακών κυκλωμάτων. Η υβριδική πολυστρωματική πλακέτα, με την εξαιρετική απόδοση μετάδοσης σήματος υψηλής συχνότητας και τον αποτελεσματικό σχεδιασμό απαγωγής θερμότητας, μπορεί να καλύψει τις ανάγκες βασικών στοιχείων, όπως μονάδες RF και μονάδες επεξεργασίας ζώνης βάσης σε σταθμούς βάσης 5G, συμβάλλοντας στην επίτευξη υψηλής-ταχύτητας και σταθερής επικοινωνίας σε δίκτυα 5G. Ταυτόχρονα, σε εξοπλισμό πυρήνα δικτύου 5G, διακόπτες και άλλες συσκευές δικτύου, οι πλακέτες πολλαπλών επιπέδων μικτής τάσης διαδραματίζουν επίσης σημαντικό ρόλο στη διασφάλιση γρήγορης επεξεργασίας και αξιόπιστης μετάδοσης δεδομένων.
(2) Κέντρα υπολογιστών και δεδομένων υψηλής απόδοσης
Προκειμένου να επιτευχθεί ισχυρή υπολογιστική ισχύς, οι διακομιστές και ο εξοπλισμός κέντρων δεδομένων ενσωματώνουν μεγάλο αριθμό-επεξεργαστών υψηλής απόδοσης, μνήμης και μονάδων αποθήκευσης υψηλής-ταχύτητας, θέτοντας σοβαρές προκλήσεις στην απόδοση τροφοδοσίας, μετάδοσης σήματος και απαγωγής θερμότητας των πλακών κυκλωμάτων. Βελτιστοποιώντας τη σχεδίαση του επιπέδου ισχύος και την καλωδίωση σήματος, η πλακέτα πολλαπλών επιπέδων μικτής τάσης-μπορεί να παρέχει σταθερή ισχύ και κανάλια μετάδοσης δεδομένων υψηλής-ταχύτητας για βασικά στοιχεία, όπως επεξεργαστές. Ταυτόχρονα, η αποτελεσματική δομή απαγωγής θερμότητας μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά τη θερμοκρασία λειτουργίας του εξοπλισμού, να βελτιώσει τη σταθερότητα και την αξιοπιστία του συστήματος και να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις αδιάλειπτης λειτουργίας 7 × 24 ωρών στα κέντρα δεδομένων.
(3) Ιατρικός ηλεκτρονικός εξοπλισμός υψηλής τεχνολογίας
Οι ιατρικές ηλεκτρονικές συσκευές υψηλής τεχνολογίας, όπως ο εξοπλισμός απεικόνισης μαγνητικού συντονισμού και οι σαρωτές αξονικής τομογραφίας, έχουν εξαιρετικά αυστηρές απαιτήσεις για την ακρίβεια, τη σταθερότητα και την ασφάλεια των πλακών κυκλωμάτων. Ο σχεδιασμός υψηλής Ταυτόχρονα, τα εξαιρετικά ενσωματωμένα χαρακτηριστικά του συμβάλλουν στη μείωση του μεγέθους της συσκευής, στη βελτίωση της φορητότητας και της ευκολίας χρήσης της συσκευής και στην προώθηση της ανάπτυξης ιατρικών ηλεκτρονικών συσκευών προς πιο προηγμένες και έξυπνες κατευθύνσεις.