Công nghệ PCB - Bảng chuyển đổi FPC

PCB Converter Board là một bo mạch chủ chuyên dụng được sử dụng chủ yếu trong các máy tính công nghiệp để giúp xử lý các dự án công nghiệp. Bảng điều khiển có thể sử dụng chế độ điều khiển tiên tiến, cấp thấp hoặc bất kỳ cấp độ nào khác. Chọn bảng chuyển đổi có cần cách ly hoàn toàn hay không theo yêu cầu.

Chức năng chính của tấm chuyển đổi là chuyển đổi chuyển động quay của động cơ thành chuyển động thẳng. Các mô-đun rơle thường sử dụng vít bi hoặc vít mài. Ma sát lăn giữa vít bóng và đai ốc được hình thành bởi quả bóng thép, chuyển động trơn tru, hiệu quả truyền dẫn cao, dễ dàng đạt được tốc độ chạy cao. Đường kính của quả bóng thép có thể được thay đổi hoặc đai ốc đôi có thể được sử dụng để giải quyết hiệu quả khoảng cách trục.

Cấu trúc bảng chuyển đổi PCB

Bảng thả PCB được đặt giữa các thành phần và bảng mạch, và dây lại kim loại (RDL) được phân phối trên bề mặt trên và dưới. Sau khi đóng gói, các thành phần thường được kết nối với bảng điều hợp bằng cách hàn ngược và bảng thả được kết nối với PCB bên dưới bằng BGA cấp bảng. PCB Converter Board là cầu nối giữa các thành phần và bảng mạch, có thể kết nối nhiều chip thông qua RDL hoặc giữa các thành phần chip và chất nền mạch.

Ưu điểm của bảng chuyển đổi

1. Kết nối I/O mật độ cao. Với sự gia tăng nhanh chóng về mật độ kết nối và khối lượng I/O, khoảng cách giữa các vết nứt kim loại cần thiết để hàn kích hoạt tiếp tục giảm, dẫn đến những thách thức đáng kể về chi phí sản xuất và khó khăn trong sản xuất các vết nứt kim loại. Bảng chuyển đổi sử dụng các lớp RDL với chiều rộng đường nhỏ và hệ thống dây mật độ cao để phân phối lại I/O mật độ cao, do đó làm giảm yêu cầu về các điểm lồi khoảng cách. Bảng điều khiển dựa trên TSV có thể phân phối lại I/O mật độ cao ở mặt sau của bảng điều khiển trong khi rút ngắn chiều dài kết nối giữa chip và bảng, giảm tiêu thụ điện năng và độ trễ.

2. Cải thiện tích hợp. Đường RDL trên bảng thả có chiều rộng nhỏ hơn và mật độ dây lớn hơn, có thể cải thiện tích hợp hệ thống. Mặc dù diện tích hệ thống tăng lên và tích hợp tương đối nhỏ so với tích hợp 3D, bảng điều khiển PCB có thể cải thiện tích hợp và giảm diện tích hệ thống ở một mức độ nào đó so với phương pháp tham gia dây dẫn.

3. Tích hợp không đồng nhất. Bảng chuyển đổi có thể đóng gói các chip với các chức năng, quy trình và chất nền khác nhau, nhận ra sự tích hợp không đồng nhất của hệ thống và cải thiện chức năng của nó.

Phân loại Splitter Board

Bảng vá lỗi theo vật liệu có thể được chia thành bảng chuyển đổi vô cơ và bảng chuyển đổi hữu cơ, bảng vá lỗi vô cơ chủ yếu bao gồm silicon, gốm sứ và thủy tinh; Ngoài ra, tùy thuộc vào sự hiện diện của TSV trên bảng chuyển đổi, bảng chuyển đổi có thể được chia thành bảng chuyển đổi TSV và bảng không chuyển đổi TSV.

1. Tấm chuyển đổi hữu cơ: chi phí sản xuất thấp và độ khó của quy trình sản xuất thấp. Tuy nhiên, tấm chuyển đổi hữu cơ có hệ số giãn nở nhiệt lớn (CTE) và độ ổn định kích thước kém, dẫn đến chiều rộng đường kết nối hạn chế và mật độ I/O; Ngoài ra, độ dẫn nhiệt của chất hữu cơ thấp và hiệu suất tản nhiệt kém; Ngoài ra, tấm chuyển đổi hữu cơ có mô đun đàn hồi nhỏ và dễ dàng cong vênh trong quá trình sản xuất.

2. Tấm chuyển đổi gốm: Nó có độ ổn định kích thước tốt, độ dẫn nhiệt cao và tản nhiệt tốt, nhưng mật độ I/O của tấm chuyển đổi gốm bị hạn chế, dẫn đến chi phí sản xuất cao và khó khăn.

3. Bảng điều khiển chuyển đổi silicon: Với độ ổn định kích thước tốt, nó có thể đạt được chiều rộng dây nhỏ, khoảng cách nhỏ, hệ thống dây mật độ cao. Nhưng chi phí sản xuất của tấm chuyển đổi silicon cao và tổn thất truyền tải cao ở tần số cao.

4. Tấm chuyển đổi thủy tinh: cách nhiệt và cách ly tốt, có thể giảm hiệu quả tổn thất chèn và nhiễu xuyên âm ở tần số cao; Đồng thời, hệ số giãn nở nhiệt của kính có thể điều chỉnh và có thể làm giảm sự mất mát nhiệt với các vật liệu khác nhau. Tuy nhiên, kính dễ vỡ, độ dẫn nhiệt thấp, tản nhiệt kém và khó tạo ra các lỗ có khẩu độ nhỏ và tỷ lệ khung hình lớn.

5, TSV silicone dựa trên chuyển đổi tấm: hiện đang được quan tâm rộng rãi trong lĩnh vực đóng gói cao cấp. Chiều rộng đường RDL của bảng điều khiển dựa trên silicon nhỏ hơn 1um và TSV là 50: 5, có thể đạt được chiều rộng đường nhỏ, khoảng cách nhỏ và hệ thống dây mật độ cao. CoWoS (Chip On Chip) của TSV là công ty đầu tiên đưa các tấm chuyển đổi dựa trên silicon vào các ứng dụng thương mại. Gói HPC dựa trên bảng chuyển đổi silicon TSV có thể tích hợp chip tính toán và chip nhớ hiệu suất cao vào một gói duy nhất, giảm tiêu thụ điện năng 50% và tăng hiệu suất gấp ba lần.

6. Tấm thả hữu cơ không có TSV: thường có mật độ kết nối thấp và cần tăng kết nối cục bộ thông qua cầu silicon nhúng. Embedded Multichip Bridge (EMI B) do Intel phát triển là một ví dụ điển hình. Kết nối giữa nhiều chip đạt được bằng cách nhúng các tấm chuyển đổi silicon RDL mật độ cao vào các tấm chuyển đổi hữu cơ trong khi giảm chi phí sản xuất. Công nghệ này đã được sử dụng trong i7-8809G, trong đó GPU và HBM được kết nối thông qua một cầu silicon.

PCB Converter Board là một bo mạch chủ đặc biệt được sử dụng chủ yếu trong các máy tính công nghiệp để giúp xử lý các dự án công nghiệp. Bo mạch chủ điều khiển công nghiệp là một bảng tổng hợp hình thẻ, cũng giống như bo mạch chủ thương mại, bên trong có các linh kiện công nghiệp và các loại ổ cắm. Từ loại thẻ, bảng chuyển tiếp tương đối nhỏ, với nhiều cổng nối tiếp RS232 hoặc cổng RS485/422 hoặc nhiều cổng mạng LAN. Bảng điều khiển sử dụng chip công suất thấp để tiết kiệm năng lượng sẽ có nhiệt độ cao và các vấn đề khác trong quá trình hoạt động kéo dài.