2.5D 技术:驱动印制电路板性能迈上新台阶

电子设备正朝着更高性能、更小体积的方向加速演进,市场对更智能、更小型、更低能耗电子产品的需求持续攀升,也为印制电路板设计与电子封装领域带来了日益严峻的挑战。

奥特斯 2.5D® 技术通过在印制电路板层间制作精密腔体,完美破解这一难题。元器件可嵌入印制电路板内部,而非仅贴装于板面,从而实现更纤薄、更紧凑、更高效的产品设计。

依托 2.5D® 技术,奥特斯助力客户打造高性能电子系统,覆盖 AI 硬件、高性能计算、智能手机、车载传感器、光模块等诸多高要求应用场景。

奥特斯可以使用2.5D技术移除印制电路板中的精确部分,使元件可以放置到更低位置。这样便可以制造超薄PCB。去除中间层的部分可以使电路板变得更具挠性。

2.5D®技术的优势

性能与散热管理全面升级

与 3D 堆叠方案相比,2.5D® 技术可实现更高效的热量分布,减少局部热点,提升系统整体可靠性,保障紧凑高性能电子系统的性能稳定输出。

高带宽、低延迟

芯片裸片间的互连路径更短,数据传输更快、延迟更低。这一特性让 2.5D® 技术在高性能计算、AI 应用及其他依赖高速可靠数据传输的系统中具备核心价值。

集成度大幅提升

2.5D® 技术可在单块中介层上实现多颗芯片的异质集成,将逻辑芯片、存储芯片与模拟元器件整合至同一封装内,在紧凑设计下实现更高的功能密度。

更强的设计灵活性

通过去除指定内层结构,2.5D® 技术可实现印制电路板的半柔化设计,支持在单一设计中融合不同技术方案,为工程师在严苛机械环境下开发紧凑型系统提供了更大的发挥空间。

2.5D® 技术的工作原理

2.5D® 技术将元器件置于印制电路板层间的腔体之内,区别于传统的嵌入式压合工艺。

奥特斯通过高精度激光结构化工艺,去除印制电路板层的特定区域以形成腔体结构,在打造更纤薄、更紧凑、更高效设计的同时,大幅提升板内可用空间的利用率。

2.5D® 腔体印制电路板支持工程师在印制电路板层间制作精密凹槽(即腔体)。

该印制电路板架构可实现:

  • 板厚更薄的半柔性印制电路板,兼顾小型化与灵活性
  • 元器件布局优化
  • 散热与电磁性能提升
  • 高效电磁干扰(EMI)管控


2.5D® 腔体与半柔性印制电路板可采用 FR4 等标准材料生产,意味着制造环节仅需增加少量工序。针对自动驾驶车辆的高级驾驶辅助系统(ADAS)与激光雷达传感系统,印制电路板可设计为安装时折叠弯折的形态,最大程度压缩所需安装空间,这对汽车行业至关重要。

2.5D技术充分利用电路空间。

奥特斯持续迭代 2.5D® 技术,进一步提升印制电路板性能。例如《基于 2.5D 印制电路板工艺与网络分析实现的充气腔体背载式 28GHz 天线阵列》论文中,验证了多层印制电路板内的充气腔体可打造高效率毫米波天线。实测 93.5% 的天线效率,印证了 2.5D® 技术在汽车、消费电子与通信行业下一代高性能系统中的巨大潜力。

实际应用场景

2.5D® technology enables ultra-thin PCB designs for smartphones.
2.5D® 技术可实现智能手机的超薄印制电路板设计
AT&S汽车雷达应用
车载系统需在紧凑可靠的组装结构中实现精准信号表现
AT&S面向人工智能数据中心的解决方案
高性能计算系统依赖处理单元、存储子系统与互连架构间高速高效的数据传输

腔体印制电路板

腔体印制电路板通过在印制电路板层间制作精密结构化凹槽实现。借助腔体结构,元器件可嵌入印制电路板内部,而非仅贴装于板面。

该方案可降低组装高度,优化元器件布局,打造更紧凑的产品设计。奥特斯通过高精度激光结构化工艺,实现腔体印制电路板架构,助力产品小型化、散热性能优化与可靠的高性能集成。

凹腔可以改善散热性能和信号传输

半柔性印制电路板

半挠性印制电路板可以轻松安装在有限的空间内

半柔性印制电路板可同时满足电子设计中对刚性板区域与可控弯折区域的双重需求,帮助电子设备适配紧凑或复杂的产品设计。

在空间受限的应用场景中,半柔性印制电路板拓展了设计自由度,还可减少对额外连接器或独立连接元件的需求。

想要详细了解奥特斯的消费电子解决方案吗?

随着消费类电子产品性能的不断提高和电子设备的微型化,总是需要新技术来满足系统日益增长的需求。奥特斯的创新产品激励开发人员推出更小、更强大的设备,满足未来先进应用的要求。

优质优价

2.5D印制电路板可以使用标准材料生产,所以,制造工序相对较少。更重要的是,实践证明,将元件安装在凹腔内通常比将它们放置在表面或完全嵌入PCB更高效。例如,自动驾驶汽车中用于驾驶辅助系统和摄像头系统的PCB可以设计为可折叠或可弯曲安装,尽可能减少所需空间。计算机硬盘驱动器或U盘中使用的SSD存储设备采用半挠性设计,这使得它们在体积相当的情况下拥有更大的表面积,从而可存储更多数据。2.5D技术还支持将凹腔和半挠性区域集成在一个PCB内。

对2.5D技术“寻根究底”

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