中国超盛电子的 AI 算力服务器 PCB 技术

2026-03-14
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中国超盛电子的 AI 算力服务器 PCB 技术,以高多层 HDI、超大尺寸、低损耗、高散热、高精度为核心,专为 AI 大模型训练 / 推理、数据中心、GPU 集群等高算力场景打造,可稳定量产28–40 层高阶 PCB,支持3000×1100mm超大尺寸,满足 AI 服务器对高速信号、大电流、高可靠的严苛要求。

一、核心技术定位与能力

  • 产品定位:AI 算力服务器主板、GPU 背板、高速交换板、高密度互连(HDI)板、高功率电源板。

  • 层数能力:稳定量产28–40 层,支持任意阶 HDI(1+n+1/2+n+2)与埋盲孔堆叠。

  • 尺寸极限:加工尺寸3000×1100mm,适配大型服务器背板与多 GPU 集群板。

  • 材料体系:采用高 TG(≥170℃)、低 DK/Df高速基材(如 M9、RO4350B)、***粗糙度铜箔(HVLP),保障 10GHz + 信号低损耗传输。

  • 认证体系:通过 IPC-6012 Class 3、UL、***、IATF16949,适配工业级与数据中心可靠性要求。

二、关键工艺与技术突破

1. 高多层精密压合(28–40 层)

  • 叠层设计:采用对称 / 非对称混压结构,优化阻抗与散热,层间介质厚度控制在50–100μm。

  • 压合工艺:真空层压机 + 分段控温(180–200℃)+ 精准压力控制,层间对位精度 **±5–10μm**,无分层、无气泡、翘曲度 **≤0.1%**。

  • 热管理:嵌入厚铜平面(2–6oz)、金属基散热层,配合 VC 均热板布局,解决 AI 芯片高功耗散热难题。

2. 激光盲埋孔与微钻技术

  • 最小孔径:激光盲孔50–80μm,机械通孔100μm,纵横比 **≥12:1**。

  • 电镀填孔:脉冲电镀 + 填孔药水,实现盲孔*** 填满,孔壁铜厚均匀(15–25μm),无空洞、无虚镀,保障层间互联可靠性。

  • 背钻工艺:高精度背钻(深度公差 **±10μm**),去除 stub 残桩,降低信号反射,提升高速链路带宽。

3. 精细线路与高密度布线

  • 线宽 / 线距:LDI 激光直接成像,量产稳定2–3mil(50–75μm),支持0.4mm pitch BGA扇出。

  • 阻抗控制:TDR 实时校准,单端阻抗公差 **±3%,差分对匹配度>98%**,保障 PCIe 5.0/6.0、DDR5 等高速接口信号完整性。

  • 大电流设计:功率层采用2–6oz 厚铜,线宽≥0.2mm,满足 AI 芯片 **100A+** 瞬时大电流需求,压降<50mV。

4. 表面处理与可靠性

  • 主流工艺:化学镍金(ENIG)、电镀硬金、OSP,其中 ENIG 适合细间距 BGA,平整度高、焊接性优。

  • 可靠性保障:

    • 冷热冲击(-40℃~125℃,1000 循环)无分层、无开裂。

    • CAF(导电阳极丝)防护,提升高湿环境长期稳定性。

    • 离子污染测试、X-Ray 盲孔检测、AOI + 飞针全检,良率 **>95%**。

5. 超大尺寸加工能力

  • 专用产线:定制大尺寸曝光、蚀刻、压合、检测设备,支持3000×1100mm整板加工,无需拼接。

  • 张力与变形控制:全程伺服张力闭环,大尺寸板翘曲控制 **≤0.15%**,满足服务器整机装配精度要求。

三、核心技术参数(AI 服务器 PCB 典型)

项目指标
层数40 层
尺寸3000×1100mm
最小线宽 / 线距2mil/2mil(50μm/50μm)
最小盲孔孔径50μm
层间对位精度±5–10μm
阻抗公差±3%(单端 / 差分)
铜厚规格0.5–6oz(17.5–210μm)
基材 TG≥170℃
信号频率支持 10GHz + 高速链路
翘曲度≤0.1%(40 层)
良率>95%

四、技术优势与应用场景

核心优势

  • 高速低损:低 DK/Df 材料 + 精细工艺,信号损耗比行业标准低30%+,适配 AI 集群高速互联。

  • 高密集成:40 层 HDI + 微盲孔,单位面积布线密度提升50%,支持多 GPU/ASIC 芯片高密度布局。

  • 大电流承载:厚铜平面 + 优化电源分配,满足 AI 芯片 **100A+** 大电流,供电稳定无压降。

  • 超大尺寸:3000mm 整板加工,减少拼接,提升系统可靠性与散热效率。

  • 高可靠:严苛可靠性测试,适配数据中心 7×24 小时连续运行,MTBF>100 万小时。

典型应用

  • AI 训练 / 推理服务器(NVIDIA H100/H200、AMD MI300、华为昇腾等)

  • 数据中心高速交换背板、GPU 集群互联板

  • 超算中心、智算中心核心算力板

  • 自动驾驶域控制器、边缘计算服务器

  • AI服务器多层PCB5.jpg核子中心5.jpg


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