Danes, s cvetočim razvojem vrhunskih-tehnologij, kot so komunikacija 5G, umetna inteligenca in visoko{2}}zmogljivo računalništvo, imajo elektronske naprave vse strožje zahteve glede zmogljivosti za vezja. Tradicionalna vezja ne morejo več izpolnjevati zahtev po kompleksni funkcionalni integraciji in hitrem-prenosu signala, medtem ko so hibridna visoko večslojna plošča s svojimi edinstvenimi koncepti oblikovanja in tehnološkimi prednostmi postala ključ do preboja ozkih grl v zmogljivosti. Zagotavlja trdno podporo za visoko-zmogljivost in razvoj miniaturizacije elektronskih naprav z inovativno integracijo različnih materialov in postopkov.
1, Osnovni koncepti in značilnosti mešane visokotlačne večplastne plošče
(1) Poglobljena analiza "mešanega tlaka" in "visoke večplastnosti"
Izraz 'mešani tlak' v več-slojnih ploščah z mešanim tlakom se nanaša na laminacijo in kombinacijo več vrst substratnih materialov v istem vezju glede na funkcionalne zahteve različnih področij. Ti materiali imajo svoje značilnosti v smislu dielektrične konstante, koeficienta toplotnega raztezanja, mehanske trdnosti in drugih lastnosti. Z razumno kombinacijo je mogoče doseči komplementarno učinkovitost. Na primer, na območjih, kjer je-potreben prenos signala visoke hitrosti, so izbrani materiali z nizko dielektrično konstanto in nizkim tangensom dielektrične izgube, da se zmanjšajo izgube pri prenosu signala; V močnostnem sloju, ki prenaša velike tokove, so uporabljeni materiali z večjo debelino bakrene folije in boljšo toplotno prevodnostjo.
Visoka in več{0}}plastna "poudarja, da ima vezje več plasti, običajno več kot 10 plasti, nekateri -končni izdelki pa lahko dosežejo do 30 plasti ali celo več. Ta več-slojna struktura lahko doseže visoko-gosto postavitev kompleksnih vezij v omejenem prostoru, kar zagotavlja dovolj prostora za integracijo velikega števila elektronskih komponent ter pomaga optimizirati signalno ožičenje in moč distribucijo, izboljšanje splošne učinkovitosti sistema vezja.
(2) Prednost vrhunske zmogljivosti
Zmogljivo jamstvo za celovitost signala: več-plastna plošča z mešano napetostjo učinkovito nadzoruje spremembe impedance med prenosom signala z natančnim usklajevanjem značilnosti materiala različnih regij. S kombinacijo zasnove finega ožičenja in tehnologije medslojnega povezovanja je mogoče čim bolj zmanjšati odboj signala, preslušavanje in zakasnitev, kar zagotavlja celovitost visoko-hitrostnih signalov (kot so PCIe 5.0, HDMI 2.1 itd.) med prenosom in izpolnjevanje strogih zahtev za kakovost signala visoko-zmogljivih procesorjev, visoko-hitrostnih komunikacijskih modulov, itd.
Odlične zmožnosti odvajanja toplote in upravljanja z energijo: kot odgovor na problem visokega proizvajanja toplote v elektronskih napravah lahko mešane visokotlačne visoko{0}}plastne plošče vdelajo substratne materiale z visoko toplotno prevodnostjo ali kovinske plasti za odvajanje toplote v ključna področja za ustvarjanje toplote, da zgradijo učinkovite kanale za odvajanje toplote, hitro odvajajo toploto in se izognejo poslabšanju zmogljivosti opreme ali okvari zaradi lokalnega pregrevanja. Kar zadeva upravljanje napajanja, njegova več{2}}plastna struktura omogoča oblikovanje neodvisnih napajalnih in ozemljitvenih slojev. Z razumnim načrtovanjem debeline in razporeditve bakrene folije je mogoče doseči stabilen in učinkovit prenos velikega toka, kar zagotavlja zanesljivo podporo za napajanje visoko-elektronskih komponent.
Visoko integriran in prostorsko optimiziran: več-plastna strukturna zasnova omogoča, da vezje sprejme več funkcionalnih modulov in komponent, kar zmanjša uporabo zunanjih povezovalnih vodov in učinkovito zmanjša celotno velikost naprave. Hkrati lahko tehnologija mešane napetosti fleksibilno prilagodi strukturo in delovanje tiskanih vezij glede na različne funkcionalne zahteve, s čimer doseže visoko integracijo funkcij v omejenem prostoru in je pomembno tehnično sredstvo za doseganje miniaturizacije in lahke elektronske naprave.
2, Izzivi proizvodnega procesa mešane visokotlačne večplastne plošče
(1) Ujemanje materiala in težave pri laminaciji
Med različnimi substratnimi materiali obstajajo razlike v parametrih, kot sta koeficient toplotnega raztezanja in temperatura posteklenitve. Neustrezno ujemanje materiala med postopkom laminacije lahko zlahka privede do težav, kot sta deformacija in razslojevanje vezja. Zato je treba natančno izračunati in izbrati kombinacije materialov ter strogo nadzorovati parametre temperature, tlaka in časa med postopkom laminiranja, da zagotovimo, da je vsaka plast materiala tesno spojena, hkrati pa ohranimo ravnost in dimenzijsko stabilnost vezja. To postavlja izjemno visoke zahteve glede raziskovalnih in razvojnih zmogljivosti materialov ter ravni nadzora procesov proizvajalcev.
(2) Težave pri visoko{1}}natančni obdelavi in vrtanju
Večslojne plošče z mešanim tlakom običajno vsebujejo majhne odprtine (z najmanjšo odprtino do 0,1 mm) in fine črte (s širino/razmikom črt do 30 μm/30 μm), zaradi različnih lastnosti materiala pa se lahko med vrtanjem, jedkanjem in drugo obdelavo pojavijo težave, kot so grobe stene lukenj, odstopanja dimenzij in neenakomerno jedkanje črt. Za rešitev teh težav je treba sprejeti napredno tehnologijo laserskega vrtanja, visoko-natančne stroje za osvetljevanje in opremo za jedkanje v kombinaciji z natančnim nadzorom procesnih parametrov, da zagotovimo, da natančnost obdelave ustreza zahtevam načrtovanja, hkrati pa zagotovimo doslednost obdelave med različnimi plastmi materiala.
(3) Medplastna poravnava in zanesljivost medsebojne povezave
Ko se število plasti na tiskanem vezju poveča, postane natančnost poravnave med plastmi ključni dejavnik, ki vpliva na kakovost izdelka. Celo majhni odmiki vmesnega sloja lahko povzročijo kratke stike ali odprte tokokroge v vezju, kar povzroči njegovo okvaro. Med proizvodnim procesom so potrebni visoko{2}}natančni sistemi poravnave in napredna oprema za laminiranje za nadzor odmika vmesnega sloja v zelo majhnem obsegu z različnimi metodami poravnave, kot sta optika in mehanika. Poleg tega je treba za medslojne medslojne strukture, kot so slepe in zakopane luknje, zagotoviti kakovost galvaniziranih polnilnih lukenj, zagotoviti zanesljivost vmesnih električnih povezav in preprečiti težave, kot so navidezno spajkanje in praznine.
3, široki scenariji uporabe mešanih visokotlačnih večplastnih plošč
(1) 5G komunikacijska bazna postaja in osnovna oprema
Na področju komunikacije 5G mora oprema za bazne postaje opravljati obsežne-hitre prenose podatkov in zapletene naloge obdelave signalov, ki zahtevajo izjemno visoko zmogljivost prenosa signala, sposobnost odvajanja toplote in integracijo tiskanih vezij. Hibridna večplastna plošča z odlično-zmogljivostjo prenosa visokofrekvenčnega signala in učinkovito zasnovo za odvajanje toplote lahko zadovolji potrebe ključnih komponent, kot so moduli RF in enote za obdelavo osnovnega pasu v baznih postajah 5G, ter pomaga doseči visoko-hitrost in stabilno komunikacijo v omrežjih 5G. Hkrati imajo v opremi jedrnega omrežja 5G, stikalih in drugih omrežnih napravah večplastne plošče z mešano napetostjo tudi pomembno vlogo pri zagotavljanju hitre obdelave in zanesljivega prenosa podatkov.
(2) Visokozmogljivo računalništvo in podatkovni centri
Da bi dosegli zmogljivo računalniško moč, strežniki in oprema podatkovnih centrov vključujejo veliko število visoko-zmogljivih procesorjev, visoko-hitrost pomnilnika in modulov za shranjevanje, kar predstavlja resne izzive za napajanje, prenos signala in zmogljivost odvajanja toplote tiskanih vezij. Z optimizacijo zasnove napajalnega sloja in signalnega ožičenja lahko več-plastna plošča z mešano napetostjo zagotovi stabilno napajanje in visoko{4}}hitrostne kanale za prenos podatkov za ključne komponente, kot so procesorji. Hkrati lahko njegova učinkovita struktura za odvajanje toplote učinkovito zniža delovno temperaturo opreme, izboljša stabilnost in zanesljivost sistema ter izpolnjuje zahteve 7 × 24-urnega neprekinjenega delovanja v podatkovnih centrih.
(3) Vrhunska medicinska elektronska oprema
Vrhunske medicinske elektronske naprave, kot so oprema za slikanje z magnetno resonanco in CT skenerji, imajo izjemno stroge zahteve glede natančnosti, stabilnosti in varnosti tiskanih vezij. Visoko{1}}natančna zasnova in odlična celovitost signala mešane visokotlačne večplastne plošče lahko zadovoljita potrebe medicinske opreme za odkrivanje in obdelavo šibkih signalov, kar zagotavlja natančnost in zanesljivost kakovosti slike. Hkrati njegove visoko integrirane funkcije pomagajo zmanjšati velikost naprave, izboljšajo prenosljivost naprave in enostavnost uporabe ter spodbujajo razvoj medicinskih elektronskih naprav v naprednejše in inteligentnejše smeri.