In einer Ära des unerbittlichen digitalen Informationsflusses durchqueren jede Sekunde riesige Datenmengen weltweit elektronische Geräte. Ob diese Datenflut reibungslos, genau und mit hoher Geschwindigkeit ihr Ziel erreicht, hängt grundlegend von der Qualität des zugrundeliegenden Weges ab – der Leiterplatte (PCB). Wenn die digitalen Signalgeschwindigkeiten eine kritische Schwelle überschreiten, werden die gewöhnlichen "Dorfwege" unzureichend und erfordern eine Aufrüstung auf eine breite, glatte "Autobahn". Dies ist der Moment, in dem High-Speed-Leiterplatten in den Mittelpunkt rücken. Sie sind nicht nur das Skelett elektronischer Systeme, sondern das "neuronale Netz", das ihre Leistungsgrenze bestimmt. Lassen Sie uns heute in die Geheimnisse dieser "Signalautobahn" eintauchen und sehen, wie ein professioneller Hersteller wie JERICO Ihnen diesen Weg zum Erfolg ebnen kann.

Warum sollten Sie sich auf Hochgeschwindigkeits-Leiterplattenmaterialien konzentrieren? Eine unvermeidliche Wahl unserer Zeit?

Wir leben in einer datengesteuerten Welt. Von jeder Berührungsreaktion auf Ihrem Smartphone bis hin zu den dröhnenden Berechnungen von Serverclustern in Rechenzentren, von den Millisekunden-Pfadentscheidungen autonomer Fahrzeuge bis hin zu High-Performance-Computing-Plattformen, die Life-Science-Geheimnisse lüften – hinter all dem verbirgt sich ein extremes Streben nach Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung und -verarbeitung.

Diese stille Revolution stellt die Leiterplatte, die Grundlage aller elektronischen Systeme, vor noch nie dagewesene Herausforderungen. Wenn die Signalraten auf mehrere Gbit/s oder mehr steigen, sind herkömmliche Leiterplattenmaterialien wie holprige, unbefestigte Straßen, die dazu führen, dass Signal-"Fahrzeuge" stark erschüttern, verzögern oder sogar "abstürzen" (verzerren). Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten sind die Schlüsseltechnologie, die geboren wurde, um dieses Problem zu lösen. Durch spezielle Materialien, Designs und Prozesse gewährleisten sie die Integrität, Stabilität und Effizienz hochfrequenter Signale während der Übertragung und sind damit unverzichtbare Kernkomponenten in modernen High-End-Elektronikgeräten.

Dieser Artikel bietet einen umfassenden Überblick über High-Speed-Leiterplatten und behandelt die Kerndefinitionen und Schlüsselmerkmale sowie die Materialauswahl, die Industrieanwendungen und die aktuelle inländische Produktionslandschaft sowie die zukünftigen Marktaussichten. Es bietet einen ausführlichen technischen Leitfaden.

Was ist eine High-Speed-Leiterplatte? Es geht nicht nur um "Geschwindigkeit"!

Die Industrie definiert Leiterplatten, bei denen die Signalrate 45-50 MHz überschreitet und Hochgeschwindigkeitssignale das Design dominieren, als Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten. Aber diese Definition erzählt nicht die ganze Geschichte. Das Wesen einer Hochgeschwindigkeits-Leiterplatte ist ein Kampf um die Verteidigung der "Signalintegrität".

Stellen Sie sich eine Formel-1-Rennstrecke vor. Es erfordert nicht nur lange Geraden (hohe Übertragungsgeschwindigkeit), sondern auch einen glatten Untergrund, präzise gestaltete Kurven und effiziente Boxenstopps (Signalweiterleitung). Bei der Entwicklung und Herstellung von High-Speed-Leiterplatten konzentrieren wir uns ebenfalls auf:

A. Verlustarme Materialien:Wie hochwertiger Asphalt für die Strecke, der den Energieverlust des Signals reduziert.
B. Feine Leiterbahnen und Impedanzanpassung:Wie ein präzises Kurvendesign, das Signalreflexionen und -verzerrungen verhindert.
C. Strikter Layer-Stack-up und EMV/EMI-Kontrolle:Wie wissenschaftliche Barrieren, die das Übersprechen zwischen Kanälen und elektromagnetische Interferenzen reduzieren.

Präsentation und Interpretation: Ein Einblick in unsere technische Leistungsfähigkeit

Isola 370HR Highspeed-Platine

Wie gezeigt, ist diese von uns hergestellte 10-lagige Hochgeschwindigkeits-Prototypplatine eine perfekte Verkörperung der oben genannten Prinzipien:
– Kernmaterial: Verwendet Isola 370HR High-Speed-Laminat und legt damit den Grundstein für eine verlustarme Signalübertragung.
– Struktur und Prozess: 2,0 mm Platinendicke, mit einer Innenschicht von 0,5 Unzen und einer Außenschicht von 1 Unze Kupferdesign, das ein optimales Gleichgewicht zwischen Signalintegrität und Leistungsintegrität herstellt.
– Zuverlässigkeitssicherung: Der metallumrandete Rahmen am Umfang erhöht die strukturelle Festigkeit und verbessert die elektromagnetische Abschirmleistung.
– Erweiterte Details: Durchkontaktierungen auf Lötpads sind alle mit Harz gefüllt und flach galvanisiert. Dadurch wird nicht nur die Gefahr von Lötraupenrückständen bei der Bestückung vermieden, sondern auch Hindernisse für das spätere Platzieren von Fine-Pitch-BGA-Bauteilen auf den Pads aus dem Weg geräumt.

Wie wählt man Hochgeschwindigkeits-Leiterplattenmaterialien aus? Der "Grundstein" für den Bau der Schnellstraße

Die Auswahl des richtigen Hochgeschwindigkeitsmaterials ist der erste Schritt zu einer erfolgreichen Konstruktion. Bei zahlreichen verfügbaren Marken ist die elektrische Kernleistung nach wie vor von größter Bedeutung.

Fünf Kernmerkmale von Hochgeschwindigkeits-Leiterplattenmaterialien:

1. Niedrige Dielektrizitätskonstante (Dk) – erhöht die Signalgeschwindigkeit
Die Dielektrizitätskonstante (Dk) ist eine inhärente elektrische Eigenschaft des Materials, die die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Signalen innerhalb des Dielektrikums beeinflusst. Ein niedrigerer Dk-Wert führt zu einer geringeren Signallaufzeitverzögerung. Das ist so, als würde man durch Medien unterschiedlicher Dichte laufen - die Bewegung durch Luft (niedriges Dk) ist viel schneller als die Bewegung durch Wasser (hohes Dk). Die Wahl eines Laminats mit niedrigem Dk ist die Grundlage, um sicherzustellen, dass Ihre Signale "einen Schritt voraus sind.

2. Niedriger Verlustfaktor (Df) – Gewährleistet Signalstärke und Klarheit
Der Verlustfaktor (Df) misst die Fähigkeit des Materials, Signalenergie zu absorbieren und in Wärme umzuwandeln. Bei hohen Frequenzen führen Materialien mit hohem Df dazu, dass Signale während der Übertragung schnell gedämpft werden, wie z. B. eine Wand, die Schall extrem gut absorbiert und verhindert, dass Schreie weit verbreitet werden. Low-Df-Laminate sorgen dafür, dass Signale weiter übertragen werden und klarer bleiben, was für Hochgeschwindigkeitsverbindungen über 10 Gbit/s von entscheidender Bedeutung ist.

3. Stabiles Dk/df – bewältigt komplexe Frequenzumgebungen
Viele Materialien funktionieren bei niedrigen Frequenzen gut, aber ihr Dk/Df verschlechtert sich mit zunehmender Frequenz. Überlegene Hochgeschwindigkeitsmaterialien sorgen für eine Parameterstabilität über einen weiten Frequenzbereich und stellen sicher, dass Signale unterschiedlicher Frequenzen "nebeneinander vorrücken" und Phasenverzerrungen vermieden werden.

4. Hervorragende thermische Leistung – gewährleistet langfristige Systemzuverlässigkeit
Der Betrieb mit hoher Geschwindigkeit führt zu einer erhöhten Wärmeentwicklung. Eine hohe Glasübergangstemperatur (Tg) stellt sicher, dass das Laminat bei erhöhten Temperaturen nicht weich wird, sich verformt oder seine Eigenschaften verliert. Eine gute Wärmeleitfähigkeit trägt dazu bei, Wärme schnell von der Leiterplattenoberfläche an Kühlkörper oder die Umgebung abzuleiten, wodurch verhindert wird, dass lokalisierte Hotspots zur "Achillesferse" der Systemstabilität werden.

5. Gute mechanische und chemische Stabilität – hält Fertigungs- und Einsatzherausforderungen stand
Laminate müssen mehreren rauen Prozessen standhalten, wie z. B. Hochtemperaturlaminieren, chemisches Kupferplattieren und Löten, während sie gleichzeitig Herausforderungen wie Vibrationen und Feuchtigkeit im Endprodukt bewältigen müssen. Eine hervorragende mechanische Festigkeit und chemische Beständigkeit sind für die "Ausdauer" unerlässlich.

Tour durch die Mainstream-Marken für Hochgeschwindigkeits-Leiterplattenmaterialien:

Isola-Serie:
Wie FR408HR, IS620 usw. bieten eine komplette Produktlinie von kostengünstigen, verbesserten FR-4-Materialien bis hin zu sehr verlustarmen Materialien, die eine wichtige Kraft auf dem nordamerikanischen Markt darstellen.

Panasonic Megtron-Serie:
Wie Megtron 4 sind auch Megtron 6 Maßstäbe für erstklassige verlustarme Materialien in der Industrie. Sie sind bekannt für ihren extrem niedrigen Df und ihre außergewöhnliche Zuverlässigkeit und sind die bevorzugte Wahl für High-End-Server und Netzwerk-Switches.

ITEQ IT-Serie:
Wie IT180, ein Hochgeschwindigkeits-FR-4-Material mit hohem Tg-Gehalt und mittlerer Verluste, bietet ein gutes Gleichgewicht zwischen Leistung und Kosten und wird häufig in der Kommunikations- und Automobilelektronik eingesetzt.

TUC-Serie:
Wie Tuc862, 933 usw. sind starke Konkurrenten auf dem heimischen Markt und bieten vielfältige Optionen, um unterschiedliche Design- und Budgetanforderungen der Kunden zu erfüllen.

Der Anstieg der inländischen Fähigkeiten:
Die Hersteller, vertreten durch Shengyi Technology und Huazheng New Material, machen rasante Fortschritte. Ihre High-End-Produktlinien können jetzt mit internationalen Marken konkurrieren und bieten wertvolle Optionen für die Sicherheit der Lieferkette und die Kostenkontrolle.

Die Anwendungslandschaft von Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten: Der "unsichtbare Motor" für die Industrie

Kommunikationsinfrastruktur:5G-Basisstationen/-Antennen und optische Übertragungsgeräte sind die "größten Verbraucher" von High-Speed-Leiterplatten. Die Datenraten sind hier extrem hoch und stellen höchste Anforderungen an Material, geringe Verluste und Stabilität.

Rechenzentren & Cloud Computing:Für den Datenaustausch sind die Backplanes und Mainboards in Servern, Switches und Routern zuständig – ihre Leistung bestimmt direkt die Durchsatzkapazität eines Rechenzentrums.

Fortschrittliche Fahrerassistenzsysteme/Autonomes Fahren:Radar-, LiDAR- und Hochgeschwindigkeits-Bildverarbeitungssysteme für die Automobilindustrie erfordern Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten in Automobilqualität, die in rauen Fahrzeugumgebungen stabil funktionieren.

High-End-Computing & Künstliche Intelligenz: KI-Beschleunigerkarten und GPU-Server, die massive parallele Berechnungen verarbeiten, erfordern Leiterplatten mit sehr hohen Schichtzahlen, komplexer HDI und hervorragender Signalintegrität.

Unterhaltungselektronik:Die Mainboards in High-End-Smartphones und AR/VR-Geräten streben nach ultimativer Leistung und meistern gleichzeitig Platzbeschränkungen und thermische Herausforderungen.

Warum sollten Sie sich für JERICO als Partner für High-Speed-Leiterplatten entscheiden?

Das Verständnis der technischen Komplexität und Bedeutung von Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten macht die Wahl eines zuverlässigen Produktionspartners entscheidend für den Projekterfolg. JERICO ist Ihr zuverlässiger Experte für den "Straßenbau".

A. Eingehende technische Beratung und Designunterstützung
Wir sind mehr als nur ein Hersteller. Unser Team von leitenden Ingenieuren mit durchschnittlich über 16 Jahren Erfahrung kann sich bereits in den frühen Projektphasen engagieren und bietet professionelle Beratung zu Stack-up-Design, Impedanzberechnung und Routing-Strategien, um Ihnen bei der Optimierung Ihres Designs, der Vermeidung von Fallstricken und der perfekten Umsetzung Ihres Designkonzepts zu helfen.

B. Fortgeschrittene Prozessausrüstung und Materialbeherrschung
Wir verstehen zutiefst, dass "ein Handwerker seine Werkzeuge schärfen muss, um seine Arbeit gut zu machen". JERICO investiert kontinuierlich in fortschrittliche Geräte wie Laserbohren, Vakuumpressen und automatisierte optische Inspektion. Wir verfügen über umfangreiche Produktionserfahrung und fundierte Kenntnisse der Prozessparameter für weltweit gängige Hochgeschwindigkeitsmaterialien. Ganz gleich, ob es sich um Megtron, Isola, Shengyi oder Huazheng handelt, wir können sie mit Leichtigkeit handhaben und sicherstellen, dass die Produktleistung den Designerwartungen entspricht.

C. End-to-End-Qualitätsverpflichtung
Von der Eingangskontrolle des Rohmaterials über die 100% elektrische Prüfung, AOI während der Produktion bis hin zur abschließenden Impedanz- und TDR-Prüfung haben wir ein umfassendes Qualitätskontrollsystem etabliert. Unsere ausgereifte Beherrschung wichtiger Prozesse wie Rückbohren, Harzstopfen und Laminieren von gemischten Materialien ist eine solide Garantie für die hohe Zuverlässigkeit Ihres Produkts.

D. Globaler Service und flexible Lieferkette
Wir verstehen die Bedürfnisse der globalen Kunden nach Lieferzeiten und Kommunikationseffizienz genau. JERICO bietet effizienten globalen Service und lokalen Support und sorgt so für eine reibungslose Kommunikation. Ganz gleich, ob es sich um eine schnelle Reaktion in der Quick-Turn-Phase des Prototyps oder eine stabile Versorgung für die Großserienproduktion handelt, wir können flexible Lieferoptionen anbieten, um Ihre Anforderungen über den gesamten Produktlebenszyklus von der Forschung und Entwicklung bis zur Massenproduktion zu erfüllen.

E. One-Stop-Lösung, Vereinfachung der Komplexität
Um Ihr Lieferkettenmanagement weiter zu vereinfachen, kann JERICO die Beschaffung von Komponenten und komplette PCBA-Dienstleistungen anbieten. Von der Herstellung von Rohbauplatten bis zur Lieferung der fertigen Montage bieten wir eine nahtlose Integration, die Ihnen hilft, die Verwaltungskosten zu senken und die Markteinführung zu beschleunigen.

Showcase und Outlook: Ein Beleg für unsere Leistungsfähigkeit

(Jerico 32L Highspeed-Board)

Dieses hochkomplexe 32-lagige Highspeed-Board ist eine geballte Demonstration unserer umfassenden technischen Stärke. Es integriert modernste Technologien wie extreme Lagenzahl, strenge Impedanzkontrolle und fortschrittliches Backdrilling, die in High-End-Netzwerk- und Computergeräten weit verbreitet sind und die Spitze der aktuellen Leiterplattenherstellung darstellen.

Fazit: Gemeinsam mit JERICO auf der Überholspur der Highspeed-Zukunft

Mit Blick auf die Zukunft werden die Wellen von 5G-Advanced, 6G, künstlicher Intelligenz und dem Internet of Everything noch stärker ansteigen und immer höhere Leistungen von High-Speed-Leiterplatten verlangen. Der Bau dieser "Signalautobahn" erfordert mehr Weitsicht, ausgefeilte Handwerkskunst und zuverlässige Partner.

JERICO ist bereit, Ihr vertrauenswürdigster Partner zu sein. Wir nutzen unsere jahrelangen technischen, fortschrittlichen Fertigungskapazitäten und unser unermüdliches Streben nach Qualität, um die solideste Grundlage für Ihre innovativen Produkte zu schaffen.

Lassen Sie uns die Hände reichen und gemeinsam voranschreiten, die Grenzen der elektronischen Technologie verschieben, im digitalen Zeitalter auf Wind und Wellen reiten.