Fabricação de PCBs 800G para equipamentos de rede

À medida que os centros de dados, a computação em nuvem e a infraestrutura de IA continuam a exigir maior largura de banda de rede e capacidade de transmissão de dados, a conectividade de alta velocidade de 800G foi adotada em alguns switches, roteadores e outros equipamentos de rede de alta velocidade de alto desempenho para centros de dados. Taxas de dados mais altas impõem requisitos mais rigorosos aos materiais das placas de circuito impresso (PCBs), à fabricação dos circuitos, ao controle de impedância e às interconexões entre camadas.

 

As placas de circuito impresso (PCBs) fornecem conexões elétricas e caminhos de transmissão de sinal para chips de comutação, interfaces de alta velocidade, circuitos de alimentação e outros módulos funcionais. Em equipamentos de rede 800G, os materiais da PCB, a construção da estrutura em camadas e a precisão de fabricação também precisam atender aos requisitos do produto relacionados à integridade do sinal de alta velocidade e à integridade da energia. Diferentes dispositivos de rede 800G variam em configuração de portas, arquitetura da placa, tipo de interface e interconexão interna; portanto, os materiais da PCB, as estruturas em camadas e as configurações de circuito precisam ser determinados de acordo com os requisitos específicos do produto. 

 

A HoYoGo é uma fabricante profissional de PCBs 800G com alta confiabilidade, alta precisão, multicamadas e capacidade de produção de PCBs de alta velocidade. Como os equipamentos de rede 800G exigem cada vez mais transmissão de sinal em alta velocidade e confiabilidade a longo prazo, as seções a seguir examinam as principais considerações de fabricação de PCBs, incluindo precisão de fabricação, materiais de baixa perda, interconexões entre camadas e perfuração traseira. 

 

Requisitos de precisão de fabricação para transmissão de alta velocidade

Os equipamentos de rede 800G envolvem transmissão de sinal multicanal de alta velocidade. Para trilhas de impedância controlada, a largura da trilha, o espaçamento do par diferencial, a espessura do cobre, a espessura do dielétrico e as propriedades dielétricas do material podem afetar a impedância resultante. A construção da camada de sobreposição e as variações dimensionais durante a fabricação também podem afetar a transmissão de sinal de alta velocidade.

 

A fabricação de PCBs exige um controle rigoroso de parâmetros-chave, como dimensões das trilhas, compensação de trilhas, espessura do cobre, espessura do dielétrico e uniformidade da corrosão, de acordo com as estruturas de empilhamento especificadas pelo cliente, metas de impedância e requisitos técnicos. As trilhas de impedância controlada também devem ser verificadas de acordo com as metas de impedância e condições de teste especificadas para garantir que a impedância real permaneça dentro da faixa exigida.

 

Materiais de baixa perda e trilhas de alta velocidade

Os sinais de alta velocidade que trafegam em uma placa de circuito impresso (PCB) estão sujeitos a perdas dielétricas e de condução. Para algumas PCBs de equipamentos de rede 800G, fatores como constante dielétrica (Dk), fator de dissipação (Df), rugosidade da superfície da folha de cobre, comprimento da trilha e espessura do dielétrico podem afetar a perda de transmissão em trilhas de alta velocidade. Os requisitos de integridade de sinal para links SerDes de alta velocidade também tornam parâmetros como perda de inserção, diafonia e continuidade de impedância considerações importantes.

 

Dependendo das estruturas das trilhas, distâncias de transmissão e requisitos de desempenho do produto, algumas placas de circuito impresso de 800G podem utilizar materiais de baixa perda. Os diferentes materiais variam em termos de sistemas de resina, estabilidade dimensional e características de processamento. Na produção, as condições de laminação, perfuração e fabricação do circuito precisam ser determinadas com base nas características do material. Deve-se também atentar para a consistência de parâmetros-chave, incluindo propriedades elétricas do material, estabilidade de Dk e Df e espessura do dielétrico.

 

Estruturas multicamadas e interconexão de alta velocidade

Os switches e roteadores de 800G normalmente precisam interconectar interfaces de alta velocidade, chips de comutação, circuitos de alimentação e outros módulos funcionais em um espaço limitado na placa. Com uma configuração adequada, as PCBs multicamadas podem acomodar roteamento de sinal de alta velocidade, distribuição de energia e interconexões entre módulos funcionais.

 

Para PCBs com alta densidade de roteamento e interconexões complexas entre camadas, processos como registro camada a camada, laminação, furação e metalização de furos exigem controle consistente. Alguns produtos de alta densidade também podem usar estruturas HDI com microvias e outras estruturas de interconexão entre camadas, dependendo dos requisitos do projeto. Para esses PCBs, deve-se dar atenção especial à precisão do posicionamento dos furos, à qualidade da furação a laser, à metalização dos furos e a outros fatores críticos de fabricação.

 

Vias de alta velocidade e perfuração traseira

Quando sinais de alta velocidade trafegam entre diferentes camadas de uma placa de circuito impresso (PCB), geralmente são utilizadas vias para fornecer conexões entre as camadas. Para trilhas de sinal de alta velocidade, porções não utilizadas de vias de furo passante, conhecidas como stubs de via, podem causar reflexões e afetar o desempenho da transmissão do sinal. Algumas PCBs utilizadas em equipamentos de rede 800G podem exigir perfuração traseira para remover as porções não utilizadas das vias de furo passante metalizadas. Isso encurta os stubs de via e reduz seu impacto na transmissão de sinais de alta velocidade.

 

Para placas de circuito impresso (PCBs) que requerem furação traseira, parâmetros-chave como profundidade de furação, precisão posicional e comprimento restante do furo precisam ser controlados de acordo com os desenhos do cliente, as estruturas de empilhamento e os requisitos de projeto das vias. O processo de furação traseira também precisa corresponder à estrutura de empilhamento da PCB e à posição da camada alvo para evitar que desvios na furação afetem as estruturas de vias de alta velocidade.

 

Confiabilidade da placa de circuito impresso sob carga térmica

Os equipamentos de rede 800G normalmente integram chips de comutação de alta velocidade, módulos de interface e componentes de energia que geram calor sob operação com alta carga. A dissipação de calor geral depende principalmente do projeto térmico do sistema, mas as propriedades termomecânicas dos materiais da placa de circuito impresso (PCB), a ligação entre camadas e a qualidade da interconexão das vias também podem afetar a confiabilidade a longo prazo.

 

Para placas de circuito impresso (PCBs) expostas a temperaturas elevadas ou ciclos térmicos prolongados, os materiais devem ser selecionados de acordo com as condições de operação do produto e os requisitos de confiabilidade. Fatores-chave de fabricação, como a qualidade da laminação, a adesão entre camadas e a qualidade dos furos metalizados, também exigem controle cuidadoso para reduzir o risco de problemas de confiabilidade, como delaminação e trincas no furo metalizado. Para aplicações de alta confiabilidade, as características de expansão térmica do material e a estabilidade estrutural sob ciclos térmicos de longa duração também devem ser consideradas.

 

Produção em grande volume e consistência

Uma vez que as placas de circuito impresso de 800G entram em produção em larga escala, a consistência de fabricação entre diferentes lotes de produção torna-se uma consideração importante. Variações nas propriedades dos materiais, espessura do dielétrico, dimensões das trilhas, espessura do cobre e estruturas de vias podem afetar a impedância, as dimensões e o desempenho elétrico das placas de circuito impresso acabadas.

 

Desde o gerenciamento de matérias-primas e a fabricação de circuitos de camadas internas e externas até a laminação, perfuração, deposição de cobre sem eletrodos, galvanoplastia e testes elétricos finais, os processos críticos e os parâmetros de fabricação precisam ser controlados de acordo com as especificações do produto. Isso ajuda a manter a consistência dos principais parâmetros entre os lotes de produção e permite que as placas de circuito impresso (PCBs) acabadas sejam verificadas em relação às especificações do produto aplicáveis ​​por meio das inspeções e testes necessários.

 

De 800G para largura de banda superior

A conectividade de 800G já é utilizada em redes de data centers de alta velocidade, enquanto a tecnologia de interconexão de redes continua a evoluir em direção a larguras de banda de 1,6T e superiores. Taxas de dados mais altas e maior densidade de interconexões impõem requisitos cada vez mais rigorosos à seleção de materiais de PCB, fabricação de linhas finas, laminação multicamadas, controle de impedância e fabricação de vias complexas.

 

Com o aumento da demanda por links SerDes de alta velocidade e transmissão de sinais em frequências mais elevadas, as placas de circuito impresso (PCBs) de alta velocidade exigirão avanços adicionais no controle de integridade de sinal, processamento de materiais com baixa perda e fabricação de precisão. Como os equipamentos de rede podem diferir em chips, interfaces, estruturas de empilhamento e arquiteturas de interconexão, os fabricantes de PCBs precisam selecionar materiais adequados e determinar as condições de processamento apropriadas de acordo com as especificações do produto e os requisitos técnicos do cliente. 

 

A HoYoGo é uma fabricante profissional de PCBs de 800G com expertise em fabricação de PCBs multicamadas, de alta precisão e alta velocidade. Para atender aos requisitos de transmissão de sinal e consistência de fabricação de switches, roteadores e equipamentos de rede para data centers de 800G, oferecemos serviços de fabricação de PCBs personalizados com base nas especificações do produto e nos requisitos técnicos de cada cliente . Nossa produção e controle de qualidade seguem os padrões IPC aplicáveis ​​e as especificações do cliente, ajudando-os a lançar seus produtos de rede de alta velocidade no mercado.