I PCB per server richiedono standard di prestazioni eccezionali per data center, infrastruttura cloud e elaborazione aziendale. Highleap PCB Factory (HILPCB) produce e assembla queste schede complesse, dalle schede madri di calcolo ai backplane di archiviazione e alle schede riser, con un'attenzione particolare all'integrità del segnale, all'erogazione di potenza e alla gestione termica. I nostri ingegneri comprendono le sfide delle coppie differenziali ad alta velocità, dei breakout BGA ad alta densità e degli stack-up multistrato richiesti dall'hardware dei server di oggi.
Requisiti principali del PCB del server e priorità di progettazione
Le moderne schede madri per server devono gestire velocità di trasmissione dati sempre crescenti mantenendo al contempo affidabilità e facilità di manutenzione:
Interfacce ad alta velocità: PCIe Gen4/5/6, DDR4/5, Ethernet da multi-GbE a 400G e collegamenti coerenti che richiedono coppie differenziali strettamente abbinate, controllo di lunghezza/fase e minimizzati tramite stub attraverso strategie cieche/interrate o back-drilled. Per le corsie superiori a 10+ Gbps, le nostre tecniche PCB ad alta velocità garantiscono un'impedenza costante e una perdita minima.
Architettura multilayer: le schede madri per server tipiche richiedono da 10 a 24+ livelli con piani di riferimento stabili e un design ottimale dello stackup. La nostra produzione di PCB multistrato gestisce stackup complessi con vari spessori dielettrici e pesi di rame.
Selezione dei materiali: laminati ad alta Tg per il margine termico e materiali a bassa perdita per i percorsi critici del segnale. Molti progetti di server combinano materiali FR-4 standard con strati selettivi a basso Dk/Df dove i budget di perdita del segnale sono più limitati.
Periferiche server: schede dell'ecosistema complete che includono backplane, riser, moduli BMC/di gestione, schede mezzanine e interconnessioni conformi a OCP. La nostra produzione specializzata PCB backplane gestisce i formati lunghi e i carichi pesanti dei connettori richiesti da queste applicazioni.
Suggerimento: definisci il tuo stackup all'inizio dello sviluppo. Utilizza i coupon di prova e una tabella di impedenza accurata e convalida con le misurazioni TDR di pre-produzione prima del congelamento del layout per evitare costosi re-spin.
Considerazioni su materiali, stackup e producibilità
La selezione dei materiali rappresenta la base per il successo delle prestazioni dei PCB dei server. I progetti di server ad alta velocità iniziano con FR-4 ad alta Tg come substrato di base, fornendo stabilità termica durante il riflusso e affidabilità a lungo termine negli ambienti dei data center. Quando i budget per la perdita di inserzione diventano critici, in particolare per le lunghe esecuzioni PCIe o i collegamenti 100G, l'applicazione selettiva di dielettrici a bassa perdita sugli strati di segnale esterni offre miglioramenti sostanziali delle prestazioni mantenendo il controllo dei costi. Mantenere coerenti i materiali di base semplifica i processi di laminazione e riduce al minimo la deformazione durante i cicli termici.
La distribuzione del rame in tutto lo stack-up svolge un ruolo cruciale nelle prestazioni elettriche e meccaniche. I piani di alimentazione e le piazzole dei connettori utilizzano in genere rame da 1 oz per la gestione della corrente e la stabilità meccanica, mentre gli strati di segnale beneficiano di rame da 0,5 oz per consentire geometrie più fini e un controllo dell'impedenza più stretto. La ponderazione bilanciata del rame sull'intero stackup previene la deformazione durante i processi di assemblaggio, una considerazione particolarmente importante per le schede server più grandi con numerosi componenti BGA e connettori a pressione che richiedono un'eccezionale planarità.
Le strutture via richiedono un'attenta pianificazione nella progettazione di PCB per server per consentire sia prestazioni elevate che fattibilità di produzione. Le microvie laser forniscono percorsi di breakout ottimali da regioni BGA dense, mentre le tecniche di perforazione a ritroso eliminano gli stub che riducono le prestazioni da lunghe vie passanti nei canali ad alta velocità. La selezione della finitura superficiale, tipicamente ENIG o argento per immersione, garantisce sia la planarità per i componenti a passo fine che la resistenza alla corrosione per le interfacce dei connettori ad alto numero di cicli. Il nostro calcolatore di impedenza online aiuta i progettisti ad allineare i loro obiettivi di linea di trasmissione con le capacità di produzione per un successo ottimale al primo passaggio.
Assemblaggio, test e affidabilità
L'assemblaggio di PCB per server richiede un posizionamento di precisione, profili di riflusso controllati e test completi per garantire prestazioni affidabili sul campo:
Assemblaggio avanzato: i nostri processi gestiscono componenti BGA a passo fine, moduli di potenza ad alta massa, gabbie per connettori a pressione e connettori per bordi di precisione attraverso le nostre sofisticate apparecchiature e competenze assemblaggio SMT.
Test completi: implementiamo AOI, ispezione a raggi X per giunti nascosti, boundary scan ove disponibile e convalida funzionale all'accensione, inclusa la verifica della tensione ferroviaria, la formazione DDR e la creazione di collegamenti PCIe.
Verifica termica: durante le prove pilota, profilamo le prestazioni termiche con imaging a infrarossi e registrazione della temperatura in situ per identificare e affrontare eventuali punti caldi prima della produzione in serie.
Valutazione dell'affidabilità: i test accelerati in stile HALT e la convalida del ciclo di inserimento dei connettori garantiscono che le schede madri per server funzionino in modo affidabile per tutta la loro vita utile.
Best practice: condurre sempre una build pilota con pannelli limitati per convalidare i profili di rifusione, la planarità del connettore e la distribuzione termica prima di impegnarsi nella produzione in serie.
Costi, tempi di consegna e requisiti di documentazione
Comprendere i principali fattori di costo aiuta a ottimizzare i progetti PCB dei server in termini di prestazioni e valore:
Fattori di costo primari: numero di strati, percentuale di materiali a bassa perdita, complessità della tecnologia (microvie impilate/foratura in retrofora), efficienza della pannellizzazione per pannelli lunghi e requisiti di tolleranza che influiscono sulla resa.
Tempi di consegna tipici: prototipi 10-14 giorni lavorativi; La produzione dura da 3 a 5 settimane a seconda della complessità dello stackup, dei cicli di laminazione e della copertura dei test.
Elementi essenziali della documentazione: note di fabbricazione complete con specifiche di finitura, requisiti di spessore, tabelle di impedenza, mappe di foratura posteriore, specifiche di press-fit, requisiti a dita d'oro e criteri di accettazione. Utilizza il nostro visualizzatore Gerber durante la revisione DFM per identificare potenziali problemi di produzione.
Approccio strategico: mantenere stackup coerenti tra le famiglie di prodotti server (schede madri, backplane, riser) per migliorare l'efficienza dell'acquisto dei materiali e ridurre le variazioni di configurazione della laminazione.
Perché scegliere HILPCB per i progetti PCB per server
Comprovata esperienza nell'alta velocità: track record di successo con PCIe Gen4/5/6, DDR4/5, 25G/100G Ethernet e altre interconnessioni ad alte prestazioni.
Ottimizzazione dei materiali: ti aiutiamo a determinare dove i materiali premium a basse perdite offrono valore e dove l'FR-4 standard rimane sufficiente, garantendo margini di prestazione senza costi inutili.
Qualità su larga scala: dalle prove pilota alla produzione in serie, manteniamo standard di ispezione e protocolli di test coerenti.
Collaborazione ingegneristica: forniamo raccomandazioni sullo stackup, indicazioni SI/PI e feedback pratici sulla progettazione durante la revisione DFM, evitando sorprese durante l'ispezione del primo articolo.
Domande frequenti
Quali tipi di PCB per server costruiscete? Produciamo schede madri, backplane di storage/elaborazione, schede riser e mezzanine, PCB BMC/di gestione e schede di interfaccia I/O, ciascuna con controllo dell'impedenza e requisiti specifici del connettore.
Quali materiali dovrei scegliere per i collegamenti ad alta velocità? Iniziare con FR-4 ad alta Tg più dielettrico a bassa perdita su strati critici; Utilizza materiali di prima qualità solo dove i budget di perdita lo richiedono. Il nostro team di ingegneri PCB ad alta velocità può aiutare a determinare il mix di materiali ottimale.
Come si controlla l'impedenza e il rischio di distorsione? Implementiamo la verifica precoce dello stackup, il test dei coupon e il controllo preciso della geometria. Gli stili di vetro simmetrici e i processi di laminazione controllati riducono al minimo l'inclinazione. Usa il nostro calcolatore di impedenza e consulta i nostri ingegneri prima di finalizzare i layout.
Riesci a gestire backplane lunghi con connettori pesanti? Sì, siamo specializzati nella produzione e nell'assemblaggio di progetti di PCB backplane di lungo formato con allineamento del connettore fisso e processi di rifusione graduali.
Quale copertura di montaggio e ispezione fornite? Le nostre capacità di assemblaggio SMT includono componenti BGA a passo fine e press-fit con AOI, ispezione a raggi X, test boundary scan (se supportati) e convalida completa all'accensione.
Quali sono i tempi tipici di prototipazione e produzione? I prototipi richiedono in genere 10-14 giorni lavorativi. I cicli di produzione durano in media da 3 a 5 settimane, a seconda della complessità dello stackup, della strategia di perforazione e dei requisiti di test.
Come posso ridurre i costi dei PCB dei server senza compromettere le prestazioni? Consolida gli stackup tra le linee di prodotti, limita i materiali premium a basse perdite agli strati specifici che li richiedono ed evita tolleranze inutilmente strette. La collaborazione precoce con il nostro team PCB multistrato durante la revisione DFM identifica in genere significative opportunità di risparmio sui costi.