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。

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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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推荐活动:【邀请函】高频高速PCB产业创新论坛(2027年1月8日 深圳)

一、会议议题

(包括PCB上下游产业以及内嵌式PCB封装等相关议题,欢迎自拟演讲议题)

序号
议题
1
高频高速线路板材料技术发展趋势及AI算力需求下的新挑战
2
CPO   光电融合发展趋势下高频高速PCB 材料攻关与工艺突破
3
从M2到M9:高速覆铜板材料体系演进与下一代M10材料前瞻
4
PPO在高频高速覆铜板中的应用与改性技术
5
高频线路板基材用碳氢树脂开发与应用进展
6
PTFE在高速高频PCB线路板中的创新应用
7
超低轮廓铜箔(HVLP)/反转铜箔(RTF)的开发及应用
8
AI   算力浪潮:高端电子纱 / 电子布发展机遇与技术解决方案
9
石英纱/布在超高频基材中的性能优势与量产应用难点
10
适配   M9 级及以上CCL用低损耗、低CTE树脂体系开发
11
高频高速覆铜板专用球形硅微粉的制备技术与产业化应用
12
低温固化导电铜浆的制备及高多层PCB任意互联技术中的应用
13
高端 PCB 加工工序及自动化解决方案
14
PCB 高精度导通孔加工设备
15
AI  PCB 新一代表面处理技术解决方案
16
高端PCB 孔金属化设备及专用材料
17
LDI 高精度曝光与超细线路图形完整成型技术方案
18
AI 服务器 PCB 全制程智能检测方案
19
陶瓷基板PCB嵌入式封装技术研究进展 
20
AMB的功率模块PCB嵌埋研发与关键技术 
21
氮化铝陶瓷基板嵌入铜基PCB工艺介绍
22
AMB 陶瓷内嵌如何解决嵌埋式 SiC 模块的散热绝缘
23
基于DPC陶瓷基板的芯片级嵌入式封装技术方案
24
陶瓷基板嵌入 PCB 在功率半导体、AI 算力的应用
25
AMB陶瓷内嵌方案的散热优势与压合良率技术难点
26
内嵌式PCB功率封装工艺技术研究进展与应用
27
嵌埋式SiC芯片PCB高导热胶膜的性能与功率提升难点
28
……

更多创新议题演讲意向,请联系李小姐: 18823755657 (同微信)

二、参会、各类赞助

李小姐: 18823755657  (同微信)
邮箱:lirongrong@aibang.com
注意:每位参会者均需要提供信息
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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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作者 nmx