Innealtóireacht PCB Freastalaí AI 10 Sraith le haghaidh Crua-earraí Luasaire

Is cur síos ar chóras é “PCB freastalaí AI”, ní rang monaraíochta. Féadfaidh an téarma tagairt a dhéanamh do bhord bonn, cárta breise luasaire, gléas cuimhne CXL, cárta athimeartha, comhéadan líonra, iompróir modúl optúil, rialtóir bainistíochta, bord dáilte cumhachta nó bord rialaithe beag laistigh de fhochóras fuaraithe leachta. Ní roinneann na táirgí seo comhaireamh sraitheanna amháin, lannú, lamháltas impedance, tógáil HDI ná plean iontaofachta.

Is féidir go mbeadh tógáil deich sraithe oiriúnach do bhoird bonneagair AI roghnaithe, ach níor cheart é a fhógairt mar ardán uilíoch do bhoird bhonn luasaire ardleibhéil nó do chórais lasc. Tagann an comhaireamh sraithe ceart ó éalú comhpháirteanna, comhaireamh cainéal, riachtanais eitleáin tagartha, dáileadh cumhachta, toipeolaíocht nascóirí, tiús meicniúil agus ceanglais cháilíochta. I go leor cásanna, is lú riosca atá ag baint le bord traidisiúnta dhá shraith déag, sé shraith déag nó níos airde ná roinnt timthriallta HDI seicheamhacha agus eitleáin chumhachta ilroinnte a fhorchur i ndeich sraithe.

Míníonn an treoir seo cá bhfuil deich sraith inchreidte go teicniúil agus cad is gá a sholáthar roimh an monarú. Seachnaítear d'aon ghnó éilimh sheasta amhail “Is ionann Tachyon agus sé orlach,” “Éilíonn 0.4 mm BGA 3+4+3 i gcónaí,” nó “éilíonn gach bord AI Rang 3.” Baineann na cinntí sin leis an tsamhail chainéil a scaoileadh, leis an staidéar éalaithe pacáiste agus leis na doiciméid soláthair. Tá treoir ghinearálta tógála ar fáil sa Forbhreathnú ar innealtóireacht PCB 10 sraithe, cé go bhfuil obair leictreach mhionsonraithe clúdaithe ag an treoir chainéil ardluais.

Cá n-oireann PCB 10 Sraith i mBonneagar Intleachta Saorga

Is iad deich sraitheanna is inchreidte nuair a bhíonn líon teoranta comhéadan ardluais ag an mbord, réigiún ródaithe dlúth agus ailtireacht chumhachta nach dteastaíonn mórán eitleán leathan, scoite uaidh. I measc na samplaí tá boird bhainistíochta agus BMC, cártaí breiseáin luasaire nó stórála le líon rialaithe lánaí PCIe nó CXL, cártaí ath-amadóra, cártaí briseadh amach modúl optúil, gléasanna leathnú cuimhne CXL, fo-thionóil chomhéadan líonra, rialtóirí lucht leanúna agus caidéil, boird teileamaitreachta agus táirgí rialaithe cumhachta roghnaithe.

Bíonn an líon sraitheanna céanna deacair nuair a chaithfidh an bord éalú ó roinnt pacáistí an-mhóra, go leor bealaí cuimhne a iompar, go leor lánaí 112 Gb/s nó lánaí 224 Gb/s atá ag teacht chun cinn a threorú, roinnt ráillí ard-reatha a thacú, nó il-chomhéadain mezzanine agus optúla ard-dlúis a nascadh. Sna cásanna sin, is féidir leis an achar ródaithe agus plána a ídíonn frith-cheapanna, trí réimsí agus oileáin chumhachta, deich sraith a dhéanamh leochaileach go leictreach fiú nuair is féidir na rianta a dhéanamh oiriúnach.

Ba cheart go ndéanfaí comparáid idir trí ailtireacht ar a laghad sa chinneadh: bord traidisiúnta deich sraithe, bord HDI deich sraithe agus bord traidisiúnta le sraitheanna níos airde. Ní gá gurb é an líon sraitheanna is ísle an costas is ísle ná an ceann is iontaofa go huathoibríoch. Is féidir le lannú seicheamhach, druileáil léasair, líonadh copair agus toradh laghdaithe costas péire eile sraitheanna traidisiúnta a shárú.

Aicmigh an Bord Sula Roghnaítear an Cruachás

Ba cheart an cruachadh a roghnú ó ról an bhoird sa chóras. Is féidir cárta breise luasaire, cárta cuimhne CXL agus iompróir modúl optúil a thabhairt ar chrua-earraí AI, ach tá a srianta criticiúla difriúil.

Boird bhainistíochta agus rialaithe

Is gnách go mbíonn micrea-rialaitheoirí, gléasanna BMC, seicheamhú cumhachta, rialú lucht leanúna nó caidéil, comhéadain braiteoirí agus líonrú meánluais i réim ar na boird seo. Is féidir le cruachadh deich sraithe atá saibhir i bplána tagartha cosáin ghlana fillte, aonrú idir ciorcaid chumhachta lasctha agus tomhais, agus dáileadh cumhachta leordhóthanach a sholáthar gan ábhar préimhe ísealchaillteanais a úsáid ar fud an bhoird ar fad.

Gléasanna PCIe agus CXL

Roinneann naisc PCI Express agus CXL bunús ciseal fisiceach, ach tá an t-athbhreithniú rialaithe agus an fachtóir foirme fós tábhachtach. Úsáideann PCIe 5.0 32 GT/s NRZ, úsáideann PCIe 6.0 64 GT/s PAM4, agus eisíodh PCIe 7.0 Leagan 1.0 ag 128 GT/s PAM4. Eisíodh CXL 4.0 in 2025. Bunaíonn na fíricí seo comhthéacs comharthaíochta; ní sholáthraíonn siad buiséad caillteanais boird uilíoch. Ní mór an tsonraíocht bhunúsach is infheidhme, an toipeolaíocht cárta breise nó saincheaptha, an tsamhail nascóra, socrú an ath-amadóra agus leithdháileadh an phacáiste a aithint sula roghnaítear tógáil an bhoird.

Boird idirnasctha líonra agus optúla

Rinne IEEE 802.3df-2024 cuspóirí agus sraitheanna fisiciúla Eitirnéid 400 Gb/s agus 800 Gb/s a chaighdeánú. Is féidir le bord ar a dtugtar “800G” líon lánaí, sroicheanna leictreacha, nascóirí agus comhéadain modúl optúla éagsúla a úsáid fós. Ag an athbhreithniú seo, tá IEEE P802.3dj fós ag forbairt oibríochta 1.6 Tb/s agus sraitheanna fisiciúla breise 200/400/800 Gb/s; ní mór do dhearthaí a úsáideann an obair sin an dréacht nó riachtanas an chustaiméara a ainmniú go cruinn. Ar an gcaoi chéanna, déanann tionscadail den aicme OIF 224G idirdhealú idir sroicheann thar a bheith gearr, an-ghearr, meánach agus fada seachas cainéal PCB uilíoch amháin a shainiú.

I gcás na dtrí chineál boird, ní mór don soláthraí an sainmhíniú iarbhír ar an gcainéal a fháil. Ní leor lipéad margaíochta ar nós “Gen7,” “800G” nó “224G” chun próiseas lannaithe nó druileála cúil a scaoileadh.

Pacáistiú Luasaire, HBM agus Teorainn an PCB

De ghnáth, bíonn cuimhne ard-bhandaleithid a úsáideann luasairí nua-aimseartha comhtháite leis an bpróiseálaí trí phacáiste ardleibhéil, idirghabhálaí nó foshraith leibhéal an phacáiste. Dá bhrí sin, ní bhíonn an comhéadan HBM ródaithe go ginearálta mar bhus difreálach traidisiúnta trasna PCB an fhreastalaí. Iompraíonn an bord comhéadain chumhachta seachtracha, PCIe/CXL, sliseanna-go-sliseanna, bainistíochta, clog agus seirbhíse an phacáiste luasairí. Is earráid ailtireachta bhunúsach é lánaí HBM a láimhseáil mar stialllíne PCB gnáth.

Athraíonn teorainn an phacáiste fadhb an PCB ar dhá bhealach. Ar dtús, ní fhéadfaidh an bord an comhéadan HBM ultra-leathan a iompar, ach caithfidh sé tacú le héalú BGA an-dlúth agus líonra seachadta cumhachta ard-reatha fós. Ar an dara dul síos, féadfaidh éalú pacáiste, geoiméadracht soicéad nó talún agus socrúchán díchúplála líon na sraitheanna a bheith i réim fiú nuair a bhíonn líon na lánaí ardluais seachtracha measartha.

Faisnéis phacáiste atá riachtanach le haghaidh pleanáil boird

• léarscáil liathróide, páirc, trastomhas talún agus patrún dídhaonraithe;
• dáileadh cumhachta agus liathróid talún ar iarnród;
• suíomhanna lána ardluais sheachtracha agus patrún liathróide tagartha;
• criosanna dícheangailte ceadaithe lucht leanúna amach, trí-isteach ceap agus taobh cúil;
• coimeádáin mheicniúla, stiffner, heatsink nó gléasadh pláta fuar;
• samhlacha pacáiste agus briseadh amach le haghaidh insamhalta cainéil;
• próifíl tionóil agus ceanglais chomhphlánachta.

Ba cheart dearadh deich sraithe a dhiúltú go luath má ídíonn staidéar éalaithe BGA na pláin tagartha, má scoilteann sé an dáileadh cumhachta nó má éilíonn sé níos mó leibhéil thógála ná mar is féidir leis an bplean cáilíochta a thacú. Treoir innealtóireachta HDI 10 sraithe Míníonn sé cén fáth nach féidir le páirc ina haonar 1+8+1, 2+6+2 nó 3+4+3 a chinneadh.

Innealtóireacht Cainéal PCIe, CXL agus Eitirnéad

Ní mór indéantacht ardluais a bhunú ón gcainéal iomlán: briseadh amach an phacáiste, tríd an aistriú, an líne ródaithe, lainseáil an nascóra nó an chábla, an t-ath-amadóir más ann dó agus an pacáiste glacadóra. Níl ach aon athróg amháin i roghnú ábhair.

Ba cheart druileáil siar a shonrú nuair a sháraíonn an stumpa neamhúsáidte a baineadh an riachtanas cainéil agus nach fearr réiteach dall-trí. Ní mór don nóta taobh an druileála, an ciseal sprice, an stumpa iarmharach uasta, trastomhas an uirlis, an briseadh amach ceadaithe agus an modh fíoraithe a shainiú. Níl éileamh seasta “uasmhéid 3 mhilliúir” oiriúnach do gach tiús painéil agus fuinneog chlárúcháin.

Mar an gcéanna, ba cheart go dtiocfadh meaitseáil péirí difreálacha agus spásáil lána ón gcur i bhfeidhm rialaithe agus ón tsamhail chainéil. Ní táscairí uilíocha comhlíontachta iad rialacha amhail spásáil +/-1 míle laistigh den phéire nó 10W. treoir ródaithe Mínítear conas riachtanais uainiúcháin, traschainte agus aistrithe a thiontú ina srianta leagan amach.

Cinntí maidir le Cruacháil, Ábhar agus Copar

Is minic a bhíonn fabhar ag cruachadh bonneagair AI deich-shraith praiticiúil do phláin tagartha seachas an líon uasta sraitheanna comhartha. Is féidir le hailtireacht ceithre chomhartha, ceithre thalamh, dhá chumhacht dhá shraith micristiall sheachtracha agus dhá shraith stialllíne dea-thagairtithe a sholáthar agus dáileadh cumhachta leathan á choinneáil ag an am céanna. Soláthraíonn socruithe sé-chomhartha/ceithre-phlána níos mó acmhainne ródaithe ach is féidir leo sraitheanna comhartha cóngaracha nó achar plána neamhleor a chruthú; níor cheart iad a úsáid ach amháin nuair a thacaíonn an plean iarbhír maidir le conair fillte agus traschaint leo.

Ba chóir ábhar ísealchaillteanais a chur san áit a léiríonn an tsamhail chainéil go bhfuil gá leis. Féadfaidh tógáil hibrideach croí ísealchaillteanais agus córas nasctha a úsáid timpeall ar shraitheanna stialllíne ardluais roghnaithe agus córas comhoiriúnach eile á úsáid in áit eile. Caithfidh an tógáil hibrideach ceanglais nasctha, druileála, gluaiseachta tríthoisí, greamaitheachta copair agus timthriall teirmeach a chomhlíonadh fós. Ní féidir dhá theaghlach lannaithe san aicme caillteanais margaíochta chéanna a mhalartú go huathoibríoch.

Ionchuir scaoilte ábhair

• grád ceadaithe cruinn nó liosta ábhar ceadaithe;
• tógáil croí agus réamhphlandála, ábhar roisín agus stíl gloine;
• próifíl chopair a úsáidtear sa mhúnla caillteanais isteach;
• dearadh foinse, modh agus raon minicíochta Dk agus Df;
• údarás ionadaíochta agus cosán athcháiliúcháin;
• stair theirmeach ó lannú seicheamhach, trí líonadh, bailchríoch agus tionól;
• infhaighteacht, íosmhéid cainníochta ceannaigh agus srianta soláthair fadtéarmacha.

An Treoir ábhair 10 sraithe Clúdaíonn sé na rialuithe seo go mion. Ní mór an fhriotaíocht rialaithe a athríomh i gcoinne an tógála táirgeachta atá beartaithe, ní gá í a chóipeáil ó thábla cineálach 5 mil/50 Ω.

HDI, Éalú BGA agus Ailtireacht Via

Tá údar maith le HDI nuair a chruthaíonn sé rochtain ródaithe nó feidhmíocht leictreach nach féidir le réimse trína thraidisiúnta a sholáthar. Tá léarscáil bioráin an phacáiste, líon na sraitheanna, éileamh cumhachta trína chéile agus sraitheanna comhartha atá ar fáil níos tábhachtaí ná an pháirc leis féin.

I gcás pacáistí luasairí, ath-amadóirí agus lasctha, féadfar via-in-pad a úsáid chun bealaí briseadh amach a aisghabháil. Ba cheart don líníocht monaraíochta idirdhealú a dhéanamh idir micrea-via líonta le copar, líonadh neamhsheoltach, breiseán roisín, planarú agus caipín copair. Éilíonn micrea-vias cruachta fianaise iontaofachta atá sainiúil don struchtúr toisc gur féidir leis an gcomhéadan idir vias líonta agus tailte sprice a bheith ina shuíomh tuirse faoi nochtadh teirmeach arís agus arís eile.

Níor cheart HDI aon-chiseal nó il-thógtha a roghnú díreach toisc go bhfuil sé ar fáil. Cuireann gach leibhéal tógála íomháú, lannú, druileáil léasair, miotalú agus go minic líonadh/plánú copair leis. Ba cheart don dearadh bord traidisiúnta ardchiseal a chur i gcomparáid le bord HDI casta deich-chiseal ag baint úsáide as ródaireacht, toradh, iontaofacht agus costas - ní hamháin líon ainmniúil na sraitheanna.

Seiceálacha scaoileadh HDI

• taispeáin gach réise dall, curtha faoi thalamh, scipeáilte agus tríd-trí sa tábla druileála;
• caidrimh chruachta agus idirchéimnithe a aithint de réir ciseal;
• trastomhas an mhicreavía, tiús tréleictreach agus talamh gabhála a dhearbhú mar fhuinneog phróisis amháin;
• riachtanais líonta, caipín, claiseanna agus dromchla tionóil a shainiú;
• sonraíocht an táirge, an rang, cúpón cáilíochta agus ceanglais ghlactha baisce a lua;
• ná glac le IPC-6016 mar chaighdeán glactha HDI reatha; bain úsáid as an tsonraíocht táirge reatha is infheidhme agus as an athbhreithniú soláthair.

Líonra Seachadta Cumhachta agus Dáileadh Reatha

Ní féidir cumhacht luasaire a dhearadh ó cheannlíne reatha amháin. Caithfidh PDN an bhoird titim voltais DC, impedance neamhbhuan, suíomh an tiontaire, iontráil phacáiste, teorainneacha cónascaire nó busbarra, ardú teochta copair agus srianta meicniúla a shásamh. Féadfar sruth a sheachadadh trí theagmhálacha imeallacha, cónascairí ard-reatha, busbarraí, modúil chumhachta ingearacha nó rialtóirí áitiúla; úsáideann gach ailtireacht an PCB ar bhealach difriúil.

An gaol sprioc-impedance Z_sprioc = ΔV / ΔI Is pointe tosaigh é, ní sonraíocht PDN iomlán é. Ní mór an speictream neamhbhuan ábhartha, lúb rialaithe an rialtóra voltais, toilleas an phacáiste agus an titim cheadaithe a shainiú. Os cionn an raoin minicíochta ina bhfanann toilleoirí atá suite ar an mbord éifeachtach, is iad struchtúir an phacáiste agus an struchtúir ar an mbás is mó a bhíonn i réim.

Ceisteanna DC agus AC a mbíonn tionchar acu ar mhonarú

• Cé na ráillí a bhfuil gá le pláin leathana, copar trom, inleagadh copair nó seoltóirí seachtracha dóibh?
• Cad é an tiús copair críochnaithe íosta, seachas an meáchan scragall ainmniúil?
• Cé mhéad achar eitleáin a chailltear mar gheall ar fhrith-cheapanna, sliotáin, gearrthacha teirmeacha agus crua-earraí gléasta?
• Cá háit is féidir díchúpláil chúl-taobh a chur, agus an bhfuil gá le vias líonta i dtailte comhpháirteanna?
• Cén titim voltais agus ardú teochta a cheadaítear ag an sruth agus an cás comhthimpeallach is measa?
• An bhfuil struchtúir braite reatha, seachráin chalabraithe nó ródaireacht Kelvin ag teastáil ón mbord?

Soláthraíonn IPC-2152 treoir maidir le cumas iompair reatha agus iompar teirmeach, ach ní laghdaíonn sé plána casta nó réimse trína chéile go teorainn dlúis reatha uilíoch amháin. Bain úsáid as insamhalta nó sonraí tástála bailíochtaithe le haghaidh boird luasghéaraithe ard-reatha. I roinnt táirgí, is oiriúnaí busbarra, fráma luaidhe nó modúl cumhachta ná na céadta aimpéar a bhrú trí ghnáth-eitleáin PCB.

Comhtháthú Teirmeach agus Meicniúil

Is gné amháin den chonair theirmeach an PCB. De ghnáth, diúltaíonn pacáistí ardchumhachta an chuid is mó den teas tríd an gclúdach pacáiste, an doirteal teasa nó an pláta fuar leachtach seachas tríd an mbord. Is féidir le pláin agus vias copair teas áitiúil a scaipeadh agus caillteanas leictreach a laghdú, ach ní chruthaíonn ríomh simplí comhaireamh vias feidhmíocht theirmeach an phacáiste.

Is féidir le hualú meicniúil a bheith chomh tábhachtach le seoltacht theirmeach. Cruthaíonn pacáistí móra, stiffers, plátaí fuara agus cages nascóirí móimintí lúbtha a d’fhéadfadh brú a chur ar hailt sádrála agus ar mhicrea-vias. Ba cheart don líníocht boird tiús, cothromaíocht, coinneálacha amach, lamháltais phoill gléasta agus aon tiús áitiúil rialaithe a shainiú. Ba cheart d’anailís tionóil cur isteach trí athshreabhadh agus teocht seirbhíse a chur san áireamh.

Ionchuir scaoilte teirmeacha/meicniúla

• cumhacht phacáiste agus comhéadan teirmeach ceadaithe;
• ceangaltán teasa nó pláta fuar agus ualach clampála;
• comhpháirteanna agus trí choinneáil amach faoi chrua-earraí meicniúil;
• srianta tacaíochta boird, stiffner agus chassis;
• ceadaítear bogha/casadh agus comhphlánacht áitiúil;
• raon teochta agus timthriallta teirmeacha ionchais;
• CTE ábhartha agus siméadracht cruachta hibrideach.

Athraíonn copar trom geoiméadracht an eitseála, líonadh roisín agus iompar an lannaithe. Is déantúsaíochtaí speisialta iad boinn agus inleagain chopair a bhfuil toisí, modh nasctha, cothromaíocht agus critéir chigireachta sainráite ag teastáil uathu; níor cheart iad a chur i láthair mar roghanna caighdeánacha ar gach bord AI.

Iontaofacht, Tástáil agus Inrianaitheacht

Ní chiallaíonn úsáid ionad sonraí go huathoibríoch go bhfuil Aicme 3 de IPC ann, agus ní fhaigheann táirge tráchtála AI deimhniú feithicleach, leighis ná aeraspáis mar oidhreacht ón bhfocal “AI”. Tagann an rang feidhmíochta agus an córas cáilíochta is infheidhme ó riosca táirge, ó riachtanais chustaiméirí agus ó dhoiciméid soláthair.

I gcás boird dhocht, is gnách gurb é IPC-6012 an teaghlach feidhmíochta táirgí ábhartha; úsáideann boird dhocht-sholúbtha IPC-6013, agus féadfaidh tógálacha ardmhinicíochta IPC-6018 a úsáid i gcás inarb infheidhme. Soláthraíonn IPC-A-600 léirmhíniú amhairc ach ní chuireann sé ionad shonraíocht an táirge. Ní mór an t-athbhreithniú, an rang, na breiseáin agus na heisceachtaí custaiméara a lua ar an ordú.

D’fhéadfadh micrea-ailt struis theirmigh, tástáil struis idirnasctha, HATS, timthriall teochta, insamhalta athshreafa, tástáil CAF, cúpóin caillteanais isteach nó cáilíocht chomhshaoil ​​ar leibhéal an táirge a bheith san áireamh i bhfianaise iontaofachta. Freagraíonn na modhanna seo ceisteanna éagsúla. Ní shainmhíníonn modhanna tástála comhpháirteanna JEDEC glacadh le baisceanna boird lom go huathoibríoch, agus ní timthriall seomra ó −40 céim C go +125 céim C amháin atá i IST.

Taifid a mheastar go coitianta le haghaidh clár ardriosca

• deimhniú comhréireachta agus dearbhú tástála leictrigh;
• carnadh scaoilte agus inrianaitheacht ábhar/baisce;
• Torthaí TDR le haghaidh cúpóin impedance sonraithe;
• torthaí micrea-ghearrthacha do na struchtúir agus an plean samplach a ordaíodh;
• fíorú doimhneachta rialaithe nó druileála ar ais nuair is gá;
• tuarascálacha den chéad alt nó cáilíochta do struchtúir nua HDI;
• sraithiú agus inrianaitheacht próisis-taistealaí nuair is gá sin de réir conartha.

Ní gá gach tuarascáil a bheith ag teastáil ó gach loingsiú. Ba cheart go mbeadh idirdhealú sa luachan idir taifid chaighdeánacha, tuarascálacha roghnacha, tástáil millteach agus obair cháilíochta a bhfuil cúpóin tiomnaithe nó painéil bhreise ag teastáil uathu.

Pacáiste Scaoileadh Déantúsaíochta agus Lua

Ní féidir luachan úsáideach a tháirgeadh ó “bhord freastalaí AI 10 sraithe” agus achoimre. Teastaíonn dóthain faisnéise ón soláthraí chun bord bainistíochta a idirdhealú ó chárta athimeartha nó luasaire ardluais agus chun a aithint cá bhfuil an riosca próisis comhchruinnithe.

Ba chóir don fhreagra DFM an cruachadh táirgeachta atá beartaithe, an geoiméadracht impedance críochnaithe, na heisceachtaí sainaitheanta, na toimhdí próisis speisialta agus na míreanna formheasa a thabhairt ar ais. Níl luachan a chuireann ábhar in ionad an ábhair go ciúin, a athraíonn an ailtireacht via nó a bhaineann tuarascáil riachtanach coibhéiseach go teicniúil.

Cuir PCB Bonneagair AI isteach le haghaidh Athbhreithnithe Innealtóireachta