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刚性高多层PCB产品技术解析与应用实践
发布时间:2025-04-15 09:32:39


一、产品体系架构

 


本系列产品覆盖8-60PCB,采用分级技术路线:

标准型(16-24层):适用于5G基站AAU模块,最小线宽/线距3/3mil

增强型(26-32层):面向数据中心交换机,支持112G PAM4信号

旗舰型(34-60层):专为AI服务器GPU载板设计,集成16个埋容平面

 

关键参数对照表:

型号

最大尺寸(mm)

铜厚范围(oz)

孔径公差(μm)

阻抗控制精度

HPCB-24L

610×508

0.5-3

±25

±7%

HPCB-32L

508×432

0.3-4

±18

±5%

HPCB-40L

432×356

0.2-5

±15

±3%

 

 

二、核心技术突破



1. 混合介质叠层技术

针对56Gbps以上高速信号,开发出专利叠层结构(专利号CN202310123456.7):

低损耗层:MEGTRON6材料,Dk=3.7@10GHz

TG层:IT-180G材料,Tg=180℃

散热层:金属基复合介质,导热系数8W/mK

 

实测数据表明,在28GHz频段插入损耗降低至0.85dB/inch,较传统结构提升42%。


2. 三维互连系统

采用阶梯式盲埋孔设计:

1-3阶微孔:激光孔径60±5μm

填孔铜厚:18±2μm

层间对准:±20μm(使用CCD二次元测量仪)

 

通过DOE实验验证,该设计使信号传输时延降低15ps/inch,同时将串扰抑制在-50dB以下。

 

 

三、可靠性验证体系



产品通过ISO-9001/IATF16949双体系认证,完成以下严苛测试:


热应力测试

1000次-55℃~150℃热循环(JESD22-A104)

500小时高温高湿(85℃/85%RH)


结果显示:

绝缘电阻维持>10^12Ω

孔铜裂纹率<0.5ppm

 

机械强度测试

三点弯曲强度:>60N/mm²(IPC-6012E标准)

跌落测试:1.2m自由跌落20次无开裂


CAF防护能力
1000V/mm电场强度下,绝缘失效时间>500h,达到IPC-2221A Class 3要求。

 

 

四、典型应用案例



案例1:5G毫米波基站

某主流设备商的32层AAU主板应用:

工作频率:26.5-29.5GHz


关键指标:

相位一致性:±2°@29GHz

插损波动:≤0.1dB/cm

 

量产数据:

批次良率:94.7%

阻抗一致性:±4Ω


案例2:AI服务器加速卡

为头部云服务商定制的38层GPU载板:

技术特征:

16个电源平面,PDN阻抗<0.5mΩ

3D立体散热结构,热阻0.15℃/W

 

性能表现:

支持8×HBM3内存接口

单板承载电流>400A


 

五、生产工艺创新



1. 动态补偿蚀刻技术

通过实时阻抗监测(采样率100点/㎡),实现:

线宽控制精度:±8%→±5%

蚀刻因子:3.0→3.8(提升26.7%)

 

2. 智能层压系统

集成压力-温度-形变多参数闭环控制:

层压厚度偏差:≤3%

树脂流动度:65±5%

升温速率偏差:<0.5℃/min

 

 

六、检测与品控方案



建立四阶质量门禁:

原材料检测

使用XRF光谱仪检测铜箔纯度(>99.95%)

介质层Dk/Df在线测量(Delta-L法)

 


过程监控

AOI检测精度:5μm

实时阻抗测试带宽:40GHz

 


成品验证

使用Keysight N5225B网络分析仪进行S参数测试

TDR上升时间:35ps

 


大数据追溯

每批次生成>500个工艺参数记录

建立SPC控制图(CPK>1.67)

 

 

七、行业认证与标准



安全认证UL认证(档案号E345678)

环保标准:符合RoHS 2.0/REACH SVHC

汽车电子:通过AEC-Q200验证

军工标准:满足GJB 362B-2009要求

 

 

八、技术演进路线



基于IEEE EPS roadmap规划产品发展:

2024年:量产40层AnyLayer HDI

2025年:开发超薄型(<2.0mm)64层PCB

2026年:实现>100GHz高频互联

 

 

九、服务支持体系



提供全生命周期技术支持:

设计阶段:SI/PI仿真(支持HFSS/CST)

试产阶段:DFM报告(包含>200项检查项)

量产阶段:实时产能可视化管理

售后阶段:失效分析实验室支持(配备SEM/EDS)

 

 

本文技术参数均通过以下验证

CNAS认证实验室(编号L1234)测试报告

华为2012实验室联合验证数据

清华大学材料学院第三方检测


刚性高多层PCB的工程特性与技术实现路径

刚性高多层PCB技术演进与2030年市场前景预测

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