PCB技術 - FPCアダプタプレート

PCBアダプタボードは、主に産業用PCのための専用マザーボードであり、産業用プロジェクトの処理を支援します。アダプタボードは、高度、低レベル、またはその他のレベルの制御モードを使用できます。必要に応じて、完全に分離されたアダプタボードが必要かどうかを選択します。

アダプタプレートの主な機能は、モータの回転運動を直線運動に変換することです。リレーモジュールは通常、ボールネジまたは研磨ネジを使用します。ボールねじとナットとの間の転がり摩擦は鋼球で形成され、運動が安定し、伝動効率が高く、高速運転を実現しやすい。鋼球の直径は変えることができ、2ナットを使用して軸方向隙間を効果的に解決することもできる。

PCBアダプタプレート構造

PCB接続基板はアセンブリと回路基板の間に設置され、金属再配線（RDL）は上下面に分布している。パッケージ化後、コンポーネントは通常、アダプタボードにフリップ溶接で接続され、タップボードはボードレベルBGAを介して下のPCBに接続されます。PCBアダプタボードはコンポーネントと回路基板の間の中間ブリッジであり、RDLを介して複数のチップを相互接続することも、チップコンポーネントと回路基板の間を相互接続することもできる。

アダプタプレートの利点

1.高密度I/O相互接続。相互接続密度とI/O量の急速な増加に伴い、トリガ溶接に必要な金属突起のピッチが減少し続け、金属突起の生産コストと製造困難が重大な課題に直面している。アダプタプレートは、小さな線幅と高密度配線を有するRDL層を用いて高密度I/Oの再分布を実現し、ピッチバンプに対する要求を低減する。TSVベースのアダプタボードは、アダプタボードの背面に高密度I/Oを再割り当てることができ、同時にチップと回路基板間の相互接続長を短縮し、消費電力と遅延を低減することができる。

2.集積度を高める。タップ板上のRDL線幅は小さく、配線密度は大きく、システム集積度を高めることができる。3 D集積に比べてシステム面積は増加し、集積度は相対的に小さいが、PCB分岐板はリードボンディング方法に比べてある程度集積度を高め、システム面積を減らすことができる。

3.異機種混在統合。アダプタプレートは異なる機能、プロセス、基板を有するチップをカプセル化し、システムの異種集積を実現し、その機能を向上させることができる。

分線板の分類

分岐板は材質によって無機中継板と有機中継板に分けることができ、無機分岐板は主にシリコン、セラミックスとガラス分岐板を含む、また、アダプタプレートにTSVがあるかどうかによって、アダプタプレートはTSVアダプタプレートとTSVアダプタプレートなしに分けることができます。

1.有機中継板：製造コストが低く、製造技術の難易度が低い。しかし、有機アダプタプレートは大きな熱膨張係数（CTE）と寸法安定性が悪く、限られた配線幅とI/O密度をもたらし、また、有機物の熱伝導率が低く、放熱性能が悪い、また、有機アダプタプレートは、小さな弾性率を有し、製造中に反りやすい。

2.セラミック中継板：それは良好な寸法安定性、高い熱伝導性と良好な放熱性能を持っているが、セラミック中継板のI/O密度は有限であり、製造コストが高く、難度が大きい。

3.シリコンアダプタプレート：良好な寸法安定性を有し、小線幅、小ピッチ、高密度配線を実現することができる。しかし、シリコンアダプタプレートの製造コストが高く、高周波での伝送損失が高い。

4.ガラス中継板：良好な絶縁性と隔離性を有し、高周波での挿入損失とクロストークを効果的に低減することができる、同時に、ガラスの熱膨張係数は調整可能であり、異なる材料との熱不整合を減らすことができる。しかし、ガラスは割れやすく、熱伝導率が低く、放熱性能が悪く、小孔径と大アスペクト比を有する孔を製造することが困難である。

5、TSVシリコンベース中継板：現在、ハイエンドパッケージ分野で広く注目されている。シリコンベース中継板のRDL線幅は1 um未満、TSVは50：5であり、小線幅、小ピッチ、高密度配線を実現することができる。TSVのCoWoS（ウェハ上チップ）は、シリコンベースのアダプタプレートを商用に導入した最初の会社である。TSVシリコンアダプタボードに基づくHPCパッケージは高性能コンピューティングチップとメモリチップを1つのパッケージに統合することができ、消費電力は50%減少し、性能は3倍向上した。

6.TSVのない有機タップ板：通常は相互接続密度が低く、埋め込みシリコンブリッジによる局所相互接続の増加が必要である。インテルが開発した組み込みマルチチップブリッジ（EMI B）がその典型的な例です。高密度RDLシリコン中継板を有機中継板に埋め込むことにより、複数のチップ間の相互接続を実現し、同時に生産コストを削減した。この技術はi 7-8809 Gで使用されており、GPUとHBMはシリコンブリッジで接続されている。

PCBアダプタボードは、主に工業用PCに使用される特殊なマザーボードであり、工業プロジェクトの処理を支援します。工業制御マザーボードはカード状の複合ボードで、商用マザーボードと同じように、さまざまな工業部品とさまざまなコンセントが入っています。ボードカードタイプを見ると、アダプタボードは比較的小さく、複数のRS 232シリアルポートまたはRS 485/422ポート、または複数のLANネットワークポートを備えています。アダプタボードは低消費電力チップを使用してエネルギーを節約するため、長時間の運転中に高温やその他の問題が発生します。