

前言:随芯片功耗提升,对散热能力的要求越来越高。英伟达H100 芯片TDP 为700W,Rubin 架构将提升至2300W,功耗持续提升对散热能力的要求越来越高,若局部热源无法得到及时散热,PCB 可能受热不均,进而发生翘曲导致PCB 板失效。陶瓷板的导热性能优异,能快速将局部热源扩散至整个平面,从而减少翘曲的发生。
陶瓷板热导率高、导热能力优异,有望成为下一代AI PCB的标配。
陶瓷混压 PCB简介
陶瓷板是铜箔在高温条件下直接烧结到氧化铝或氮化铝等陶瓷材料上的一种金属化基板,相较M8 材料(0.37-0.6 W/m ·K)热导率更高(氮化铝可达120-180 W/m ·K)。同等条件下,普通PCB基板通电后温度约155 ℃,内嵌陶瓷板后温度可降至92.3 ℃,芯片长时间运行的性能衰减率从15%降至3%,有望成为AI 计算领域刚需。

陶瓷基板嵌入铜基PCB结构示意图,图源:博敏电子专利
陶瓷混压 PCB 采用复合结构:在高阶 HDI 板的 GPU 核心发热区镶嵌氮化铝(AlN)陶瓷片,陶瓷负责扛散热与形变匹配,PCB 本体负责可加工性、韧性与成本,避开全陶瓷板易碎、难加工的致命问题。
数据中心中,陶瓷板一般用在光模块和HDI 中。在光模块中,陶瓷板主要用于封装材料;在HDI 中,当前主要采用PCB 与陶瓷板的混压方案(陶瓷混压PCB)。
陶瓷混压 PCB工艺流程
陶瓷基板混压:基板1开料→烘板→内光成像→内层蚀刻→内层AOI→内层钻靶→控深铣→埋陶瓷基板→树脂填空→固化→陶瓷基板保护→树脂打磨

陶瓷混压电路板的制作结构示意图,图源:信丰迅捷兴电路科技有限公司专利
基板制备:基板(2~5)开料→烘板→内光成像→内层蚀刻→内层AOI→内层钻靶
压合:将上述基板(1~5)通过层压方式,将基板与半固化片叠压在一起层压。
钻孔:利用激光钻孔在基板上进行钻孔,去除材料形成导通孔工艺,将陶瓷基板区域使用盲孔控深钻孔,其导通层为第一基板与第三基板之间。
其他工序:等离子→沉铜→负片电镀→外光成像→外光检查→外层蚀刻→外层AOI→印阻焊→阻焊成像→字符→镍钯金→外形→电测

镍钯金流程结构示意图
相关布局企业:科翔股份、景硕、博敏电子、胜宏科技、景旺电子、四会富仕、强达电路等企业。
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采集来源:陶瓷混压 PCB,解决AI服务器散热痛点
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