在信息技術迅猛發展的背景下,云計算和人工智能已變得司空見慣,作為其基礎的數據中心的需求也在急劇擴大。此外,在數字社會中,支撐高速、大容量數據通信的 5G 以及承擔光通信等社會基礎設施的信息通信設備的需求正日益增長。
這些高端數據處理設備所采用的印制電路板,需要具備 “高多層、高密度、低傳輸損耗” 的結構。加賀富儀艾電子旗下的代理品牌 FICT 提供的F-ALCS 憑借其設計自由度高的創新性印制電路板技術,能夠滿足信息社會中客戶的各種需求。
F-ALCS是一項劃時代的無電鍍通孔形成印刷基板技術,能夠實現高速信號傳輸。通過實現超高多層、高密度布線,大幅提升了布線容納能力。全層 IVH(Interstitial Via Hole,間隙導通孔)結構采用漿料填充與金屬間結合的方式形成,可實現高連接可靠性。
F-ALCS技術的四個特點
特點 1:印制電路板設計自由度高
F-ALCS 可將層間連接所用的導通孔(via)僅布置在各層所需的位置,且導通孔焊盤(via pad)也實現了小型化,因此能夠自由布置元器件。擺脫導通孔及元器件布置等方面的限制后,可顯著擴大對布線有效的區域。支持最多 72 層的全層 IVH(內層導通孔)結構,能實現相當于 140 層水平的布線。
要點:擴大安裝區域
在貫通基板及普通 IVH 基板(貼合基板)中,由于需要通過鉆孔加工出上下貫通的通孔,會導致基板表面出現孔洞,從而限制了部件的安裝區域。
另一方面,F-ALCS 通過在各層單獨鉆出所需的導通孔(via),填充導電漿料后再進行全層一次性壓合,能夠在需要的位置僅布置所需數量的導通孔。
其結果是,以往因通孔而無法布置部件的地方,如今也能作為安裝區域加以利用。
要點:配線容納能力提升
關于印制電路板的內部結構,正如前項所述,F-ALCS 能夠在所需位置僅布置所需數量的導通孔,因此通過去除不必要的導通孔,可增加配線路徑并提高密度。正因如此,它能夠滿足超高密度配線圖案的容納需求。
特點 2:通過降低傳輸損耗與反射損耗,提升高速傳輸性能
F-ALCS 采用全層 IVH(內層導通孔)結構,因此在導通孔(via)部分不會產生成為高速信號傳輸阻礙因素的 Stub(短截線)。通過降低回波損耗(Return Loss),即使在高頻下也能獲得良好的傳輸特性,有望實現更高速的信號傳輸。
下圖對比了傳統貫通基板與 F-ALCS 因結構差異而產生的傳輸特性差異。
F-ALCS 通過實現全層 IVH 結構,消除了不必要的導通孔短截線(開路短截線),從而降低了傳輸損耗和反射損耗,即使在高頻下也能獲得良好的傳輸特性。正因如此,其能夠滿足高性能 AI 服務器、5G 通信設備等對印制電路板所要求的高頻工作需求。
F-ALCS 結構對傳輸特性的改善效果 —— 貫通 PTH( plated through hole,鍍通孔)結構與 F-ALCS 結構對比
特點 3:實現交付周期縮短!通過 “一次性層壓工藝” 使工序數量減半
貫通基板及普通 IVH 基板(貼合基板)的制造流程,通常從內層布線形成開始到表層形成為止,一般需要 10 道工序。
與之相對,F-ALCS 的制造流程是,對內層并行進行布線形成,通過激光鉆孔和導電漿料印刷形成 IVH(內層導通孔)。之后,通過進行一次性層壓,即可完成所有導通孔的連接。與傳統的貫通基板及貼合基板不同,其制造流程本身減少到 5 道工序,實現了減半,從而縮短了交付周期。
工序步驟數量的比較
憑借高自由度的無壓力設計環境,以及制造工序的減半,實現了從設計到制造整個流程的交付周期縮短。
特點 4:無需電鍍,減少 40% 二氧化碳排放,環保性突出
通過將導通孔的連接工藝從電鍍工序替換為導電漿料印刷工序,省去了電鍍液等廢液的處理環節。同時,還能降低運行成本(水、電、處理時間等),使制造過程中的二氧化碳排放量減少約 40%。
FICT 憑借注重環保的 F-ALCS 制造工藝,致力于提供環保型產品。
關于FICT株式會社
FICT株式會社(原富士通互聯技術)成立于 2002 年,一直提供領先的“互連技術”,連接各種組件。
FICT的“互連技術”在物聯網時代發揮著越來越重要的作用,其可用于印刷線路板和半導體封裝中,集成到下一代超級計算機、AI(人工智能)系統、5G 網絡、汽車電氣控制等各種電子設備中,以及尖端半導體測試系統、移動設備等。
關于加賀富儀艾電子(上海)有限公司
加賀富儀艾電子(上海)有限公司原為富士通電子,其業務自2020年12月并入加賀集團,旨在為客戶提供更好的優質產品和服務。在深圳、大連等地均設有分公司,負責統籌加賀富儀艾電子在中國的銷售業務。 加賀富儀艾電子(上海)有限公司的主要銷售產品包括 Custom SoCs (ASICs), 代工服務,專用標準產品(ASSPs),鐵電隨機存儲器,繼電器,MCU和電源功率器件等,它們是以獨立產品及配套解決方案的形式提供給客戶,并廣泛應用于高性能光通信網絡設備、手持移動終端、影像設備、汽車、工業控制、家電、穿戴式設備、醫療電子、電力電表、安防等領域。
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原文標題:無電鍍通孔形成印刷基板技術的4個特點
文章出處:【微信號:Fujitsu_Semi,微信公眾號:加賀富儀艾電子】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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