ในสถานการณ์-ความถี่และความเร็วสูง- เช่น สถานีฐานคลื่น 5G มิลลิเมตร เซิร์ฟเวอร์พลังงานการประมวลผล AI และเรดาร์คลื่นมิลลิเมตรที่ติดตั้งในยานพาหนะ การส่งสัญญาณของแผงวงจรพิมพ์กำลังเข้าใกล้ขีดจำกัดทางกายภาพ ปัญหาการตกค้างของสัญญาณ ความจุของปรสิต และพื้นที่การเดินสายที่สิ้นเปลืองซึ่งเกิดจากการออกแบบรูทะลุ-แบบดั้งเดิม กลายเป็นปัญหาคอขวดหลักที่จำกัดประสิทธิภาพของระบบ และเอชดีไอบอร์ดเชื่อมต่อระหว่างกันที่มีความหนาแน่นสูง- พร้อมด้วยการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีรูบอดด้วยเลเซอร์อย่างล้ำลึก กำลังกลายเป็นโซลูชันหลักในการแก้ปัญหาความสมบูรณ์ของสัญญาณความถี่สูง-
จุดเจ็บปวดของสัญญาณของแผงวงจรพิมพ์แบบดั้งเดิมในสถานการณ์ความถี่สูงนั้นร้ายแรงเพียงใด
เมื่อความถี่ของสัญญาณเข้าสู่ย่านความถี่คลื่น GHz หรือแม้แต่มิลลิเมตร แม้แต่สายไฟที่ยาวเกินไปเพียงไม่กี่มิลลิเมตรและรูตกค้างหลายสิบไมโครเมตรก็อาจทำให้เกิดการสะท้อนของสัญญาณอย่างรุนแรง การสูญเสีย และการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า มีข้อบกพร่องสามประการในการออกแบบ PCB แบบเต็มรู-แบบดั้งเดิมที่แก้ไขได้ยาก:
ปัญหาการสะท้อนของเสาเข็มตกค้าง: รูทะลุ-ที่ไหลผ่านกระดานทั้งหมดจะปล่อย "ส่วนท้าย" ส่วนเกินไว้นอกเส้นทางสัญญาณ หรือที่เรียกว่าเสาเข็มที่เหลือ (Stubs) ซึ่งจะทำให้เกิดการสั่นพ้องของสัญญาณโดยตรงในย่านความถี่คลื่นมิลลิเมตร ซึ่งนำไปสู่อัตราความผิดพลาดที่เพิ่มขึ้น
เปลืองพื้นที่การเดินสาย: รูทะลุใช้พื้นที่อันมีค่าจำนวนมากใต้พิน BGA ทำให้ไม่สามารถเดินสายที่มีความหนาแน่นสูง-ได้เมื่อหันหน้าเข้าหาแพ็คเกจ BGA ที่มีระยะพิทช์ละเอียด 0.4 มม. หรือน้อยกว่า
เส้นทางสัญญาณยาวเกินไป: เพื่อที่จะเลี่ยงผ่านรูรับแสง สัญญาณความเร็วสูง-ที่สำคัญจะถูกบังคับให้ใช้ทางอ้อมที่นานขึ้น ซึ่งไม่เพียงเพิ่มความล่าช้าในการส่งสัญญาณเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดการลดทอนสัญญาณเพิ่มเติมอีกด้วย
ปัญหาเหล่านี้ ในสถานการณ์ต่างๆ เช่น เซิร์ฟเวอร์ AI และโมดูล RF 5G ที่ต้องการความสมบูรณ์ของสัญญาณที่สูงมาก อาจทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมต่ำกว่ามาตรฐานได้โดยตรง และอาจถึงขั้นไม่ผ่านการทดสอบความน่าเชื่อถืออีกด้วย
เทคโนโลยี Laser blind hole: หัวใจหลักในการแก้ปัญหาความถี่สูง-กับบอร์ด HDI
ข้อได้เปรียบหลักของบอร์ด HDI อยู่ที่กระบวนการแบ่งชั้นของ "การเจาะด้วยเลเซอร์ การชุบด้วยไฟฟ้า การอัดแบ่งส่วน" ซึ่งแทนที่รูทะลุแบบเต็มแบบดั้งเดิมด้วยรูฝังแบบไมโครบลายด์ และสร้างตรรกะการส่งสัญญาณของสัญญาณความถี่สูง-ใหม่จากชั้นล่างสุด รูบอดด้วยเลเซอร์แตกต่างจากการเจาะเชิงกลแบบดั้งเดิม โดยรูพรุนด้วยเลเซอร์สามารถบรรลุการประมวลผลรูขนาดเล็กที่มีขนาดขั้นต่ำ 50 μm ทำให้เกิดการเชื่อมต่อในแนวตั้งโดยตรงระหว่างพื้นผิวและชั้นในของเป้าหมาย โดยไม่จำเป็นต้องเจาะทะลุกระดานทั้งหมด การออกแบบนี้นำมาซึ่งการปรับปรุงประสิทธิภาพที่ปฏิวัติวงการสามประการ:
เส้นทางสัญญาณเสาเข็มที่ตกค้างเป็นศูนย์: รูตาบอดด้วยเลเซอร์เชื่อมต่อเฉพาะสองชั้นที่ต้องการเท่านั้น โดยไม่มีเสาเข็มตกค้างเพิ่มเติมในคอลัมน์ของหลุม ซึ่งช่วยขจัดปัญหาการสะท้อนของเสาเข็มที่ตกค้างที่ลำบากที่สุดในย่านความถี่คลื่นมิลลิเมตรจากราก
เส้นทางสัญญาณสั้นลงอย่างมาก: สัญญาณความเร็วสูง-ที่สำคัญสามารถข้ามได้โดยตรงระหว่างเลเยอร์ที่อยู่ติดกันผ่านรูทึบ ซึ่งช่วยลดระยะการส่งข้อมูลได้มากกว่า 30% เมื่อเทียบกับการออกแบบรูทะลุ- แบบดั้งเดิม และลดความล่าช้าของสัญญาณและการสูญเสียการแทรกพร้อมกัน
ความหนาแน่นของสายไฟเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ: สามารถวางรูบอดบนแผ่น BGA ได้อย่างแม่นยำ โดยใช้การออกแบบ "รูบนแผ่น" เพื่อใช้พื้นที่ด้านล่าง BGA พิทช์ละเอียดอย่างเต็มที่ เพื่อให้ได้เอาต์พุตสายไฟที่มีความหนาแน่นสูง-ได้อย่างง่ายดาย
บอร์ด HDI ของคำสั่งที่แตกต่างกัน ปรับให้เข้ากับขอบเขตประสิทธิภาพที่แตกต่างกันความถี่สูงสถานการณ์
"ลำดับ" ของบอร์ด HDI นั้นหมายถึงจำนวนรอบการซ้อนของรูบังตาด้วยเลเซอร์ และผลิตภัณฑ์ที่มีลำดับต่างกันจะสอดคล้องกับสถานการณ์การใช้งานที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง:
HDI ลำดับแรก (โครงสร้าง 1+N+1): มีการเจาะรูบอดด้วยเลเซอร์เพียงรูเดียวจากชั้นนอกไปยังชั้นที่สอง ด้วยเทคโนโลยีที่สมบูรณ์และต้นทุนสูง-ประสิทธิผล เหมาะสำหรับโมดูลการสื่อสาร 5G ระดับกลางถึงต่ำสุดและบอร์ดควบคุมอุตสาหกรรมทั่วไป และสามารถตอบสนองข้อกำหนดการส่งสัญญาณความถี่สูง-ทั่วไปภายในย่าน 10GHz
HDI ลำดับที่สอง (โครงสร้าง 2+N+2): ผลิตผ่านวงจรการซ้อนรูตาบอดด้วยเลเซอร์สองทิศทาง รองรับการออกแบบรูขนาดเล็กแบบเซและซ้อน โดยมีรูรับแสงขั้นต่ำ 75 μ m ความกว้างของเส้นและระยะห่าง 2.5/2.5 มิล และความหนาแน่นของสายไฟเพิ่มขึ้นมากกว่า 20% เมื่อเทียบกับ- HDI ลำดับแรก นอกจากนี้ยังมีความสามารถในการเชื่อมต่อระหว่างกันของ BGA สูง และเป็นโครงสร้างกระแสหลักที่คุ้มค่า-ซึ่งเหมาะสำหรับบอร์ดหลักสำหรับการประมวลผลของหุ่นยนต์
ลำดับที่สามและสูงกว่า HDI: รอบการรูบอดด้วยเลเซอร์สามรอบขึ้นไป ผลิตภัณฑ์ระดับไฮเอนด์-บางรายการสามารถบรรลุการเชื่อมต่อโครงข่าย Anylayer HDI และชั้นนอกสุดของบอร์ดเดี่ยวสามารถมีรูบอดด้วยเลเซอร์ได้ 500,000 ระดับ ทำให้เป็นตัวเลือกกระแสหลักสำหรับการ์ดเร่งความเร็ว AI ในปัจจุบันและ-สวิตช์ความเร็วสูง
เลเยอร์ลำดับที่ 5 HDI โดยพลการ: ต้องการมากกว่า 6 รอบการบีบอัด และเลเยอร์ทั้งหมดสามารถเชื่อมต่อถึงกันโดยตรงผ่านรูบอดด้วยเลเซอร์ ซึ่งแสดงถึงเพดานปัจจุบันของเทคโนโลยีการผลิต PCB โดยเฉพาะอย่างยิ่งการกำหนดเป้าหมายสถานการณ์ความถี่สูงมาก เช่น สถานีฐานคลื่นมิลลิเมตร 5G และเซิร์ฟเวอร์ประมวลผล AI ระดับไฮเอนด์-
ผลิตภัณฑ์ทั่วไป: การเจาะด้วยเลเซอร์ของ Uniwell Circuits+กระบวนการเติมด้วยไฟฟ้า การปฏิบัติงานทางวิศวกรรมสำหรับการผลิตบอร์ด HDI ความถี่สูง-
ในฐานะผู้ผลิตที่มีส่วนร่วมอย่างลึกซึ้งในสาขา PCB ระดับไฮเอนด์- Uniwell Circuits ประสบความสำเร็จในการผลิตจำนวนมากอย่างมีเสถียรภาพสำหรับบอร์ด HDI ความถี่สูงในอุตสาหกรรมต่างๆ และได้สั่งสมประสบการณ์ที่สั่งสมมามากมายในด้านเทคโนโลยี Laser Blind Hole:
16 เลเยอร์แรก-สั่งซื้อ HDI: โดยใช้กระบวนการอัดแบบผสม RO4350B+TG FR4 สูง เส้นผ่านศูนย์กลางรูบอดเลเซอร์ขั้นต่ำคือ 0.1 มม. และความน่าเชื่อถือของการทำให้รูบอดโลหะได้รับการตรวจสอบผ่านรอบการให้ความร้อนหลายรอบ ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับบอร์ดควบคุมหุ่นยนต์อุตสาหกรรม และยังคงสามารถรับประกันสัญญาณควบคุมข้อผิดพลาดเป็นศูนย์ในสภาพแวดล้อมทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่ซับซ้อน
การทดสอบเซมิคอนดักเตอร์ 48 ชั้น: การใช้กระบวนการแช่ทอง การชุบทองหนาด้วยไฟฟ้า และทองนิกเกิลแพลเลเดียม ความต้านทานการสึกหรอและความนำไฟฟ้าของแผ่นบัดกรีได้รับการปรับปรุง และกองสัญญาณที่เหลือได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดภายใน 6 มิลลิลิตร ซึ่งปรับให้เข้ากับความต้องการ-ความหนาแน่นสูงและความสมบูรณ์ของสัญญาณสูงของการทดสอบชิประดับสูง-ได้อย่างสมบูรณ์แบบ
26 ชั้นแผงวงจรพิมพ์แบบดิ้นแข็ง: บรรลุการจัดตำแหน่งรูบอดด้วยเลเซอร์ที่มีความแม่นยำสูง-บนพื้นผิวที่โค้งงออย่างแข็ง โดยคำนึงถึงลักษณะการโค้งงอที่ยืดหยุ่นและความสามารถในการส่งสัญญาณความถี่สูง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บนเครื่องบินและอวกาศ และมีสมรรถนะที่มั่นคงในสภาพแวดล้อมที่มีการสั่นสะเทือนสูงและช่วงอุณหภูมิที่กว้าง
บอร์ด HDI 18 เลเยอร์: ทำจากวัสดุความเร็วสูง- FR408HR รวมกับการออกแบบรูกึ่งบอดตามคำสั่งแรก- ต้นทุนที่สมดุลและประสิทธิภาพความถี่สูง จึงเป็นตัวเลือกกระแสหลักสำหรับหน่วย RF ระยะไกลของสถานีฐาน 5G
ข้อได้เปรียบหลักทั่วไปของผลิตภัณฑ์เหล่านี้คือการควบคุมที่แม่นยำของกระบวนการทั้งหมดของพลังงานการเจาะด้วยเลเซอร์ การขยายแรงอัดและการชดเชยการหดตัว และความสม่ำเสมอในการเติมรูชุบด้วยไฟฟ้า การเบี่ยงเบนตำแหน่งของรูบอดแต่ละรูจะถูกควบคุมภายใน ± 25 μm และความหยาบของผนังรูจะถูกควบคุมที่ระดับไมโครมิเตอร์ ทำให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพการส่งสัญญาณความถี่สูงจากปลายกระบวนการ
พื้นที่การใช้งานหลักของบอร์ดความถี่สูง HDI กำลังเจาะเข้าสู่อุตสาหกรรมทั้งหมด
ปัจจุบันบอร์ด HDI ความถี่สูง-ที่ติดตั้งเทคโนโลยีรูตาบอดด้วยเลเซอร์ได้ขยายอย่างรวดเร็วจากอุตสาหกรรมการสื่อสารไปสู่สาขาการผลิตระดับไฮเอนด์-หลายแห่ง:
5G และเครือข่ายการสื่อสาร: สถานีฐานคลื่นมิลลิเมตร โมดูลออปติคอล เราเตอร์ความเร็วสูง- อาศัยคุณลักษณะการสูญเสียที่ต่ำของบอร์ด HDI เพื่อให้ได้การรับส่งข้อมูลที่เสถียรที่ระดับหลายสิบ Gbps
โครงสร้างพื้นฐานการประมวลผล AI: เซิร์ฟเวอร์ AI, การ์ดเร่งความเร็ว GPU, แผงหลังการสลับความเร็วสูง- การใช้-รูบอดความหนาแน่นสูงเพื่อแก้ปัญหาการเชื่อมต่อโครงข่ายของสัญญาณความเร็วสูง- ขนาดใหญ่ ซึ่งสนับสนุนการคำนวณที่มีประสิทธิภาพของโมเดลขนาดใหญ่ของ AI
ระบบอิเล็กทรอนิกส์ในยานยนต์ในการขับขี่อย่างชาญฉลาด: เรดาร์คลื่นมิลลิเมตรบนบอร์ด-และตัวควบคุมโดเมน ADAS รวมสัญญาณเซ็นเซอร์ความเร็วสูง-จำนวนมากไว้ในพื้นที่แคบ เพื่อให้มั่นใจถึงเวลาจริง-และความน่าเชื่อถือของระบบขับเคลื่อนอัตโนมัติ
การบินและอวกาศและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางการแพทย์: อุปกรณ์สื่อสารทางอากาศและโมดูล RF การสร้างภาพทางการแพทย์สามารถรักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณในระดับสูง และตรงตามข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือสูงแม้ในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง
HDI, ความถี่สูง, แผงวงจรพิมพ์แบบดิ้นแข็ง