現(xiàn)在的記憶芯片真是越來越 “內(nèi)卷” 了 —— 容量從 16GB 沖到 64GB,傳輸速率從 DDR4 的 3200MT/s 飆到 DDR5 的 8400MT/s,隨之而來的是 “發(fā)燒” 難題。 你以為芯片 “發(fā)燒” 只是小問題?錯(cuò)了! DDR5 64GB 記憶芯片滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí),溫度能沖到 85℃,要是 PCB 散熱跟不上,芯片就會 “降頻保命”,傳輸速率直接砍半;更嚴(yán)重的,溫度超過 100℃,芯片直接 “罷工”,數(shù)據(jù)全丟。 捷配在 PCB “降溫界” 卷了 10 年,總結(jié)出了一套 “續(xù)命指南”,今天就來聊聊記憶芯片 PCB 怎么從 “烤爐” 變 “空調(diào)房”。
記憶芯片 “發(fā)燒”,PCB 要背一半的鍋。 傳統(tǒng) FR-4 PCB 的熱導(dǎo)率只有 0.3-0.5W/(m?K),相當(dāng)于給芯片蓋了層 “棉被”,熱量散不出去;有些 PCB 為了省成本,芯片下方的銅皮面積只有芯片的 1 倍,熱量堆積在核心區(qū)域;更坑的是,有些 PCB 用了阻焊油墨覆蓋散熱區(qū),阻焊油墨的熱導(dǎo)率只有 0.1W/(m?K),直接把熱量 “鎖死”。
按照IPC-2152 印制板熱性能標(biāo)準(zhǔn),記憶芯片 PCB 的熱導(dǎo)率至少要≥1W/(m?K),芯片下方銅皮面積≥2 倍芯片封裝面積。 捷配的 “降溫基礎(chǔ)操作” 就很實(shí)在:普通記憶芯片(如 DDR5 16GB)用鋁基板,熱導(dǎo)率 1-4W/(m?K),相當(dāng)于給芯片鋪了層 “散熱瓷磚”;高容量芯片(如 DDR5 64GB)用銅基熱電分離 PCB,熱導(dǎo)率 50-200W/(m?K),熱量直接通過銅芯導(dǎo)出,比鋁基板散熱快 50 倍。 之前有個(gè)客戶做游戲本內(nèi)存,用傳統(tǒng) FR-4 PCB 時(shí),芯片溫度達(dá) 88℃,換成捷配的銅基熱電分離 PCB 后,溫度直接降到 62℃,降頻問題徹底解決。
要是記憶芯片 “發(fā)燒” 嚴(yán)重,基礎(chǔ)操作還不夠,得上 “黑科技”。 捷配的三大 “降溫黑科技”,專治各種 “高燒不退”:
第一,埋銅塊工藝。 在芯片下方埋入實(shí)心銅塊,銅塊熱導(dǎo)率 385W/(m?K),相當(dāng)于給芯片裝了個(gè) “微型散熱器”,熱量直接通過銅塊傳導(dǎo)到 PCB 邊緣,適合 DDR5 64GB 以上的高容量芯片。 之前有個(gè)做服務(wù)器內(nèi)存的客戶,芯片溫度達(dá) 95℃,用了埋銅塊 PCB 后,溫度降到 70℃,穩(wěn)定性提升了 30%。
第二,散熱過孔陣列。 在芯片散熱區(qū)均勻布置散熱過孔,孔徑 0.3-0.5mm,過孔間距 5mm,貫穿 PCB 所有層,把熱量傳導(dǎo)到背面散熱銅皮,相當(dāng)于給熱量 “開了條捷徑”。 捷配的散熱過孔采用 “金屬化 + 塞孔” 工藝,孔壁銅厚≥20μm,熱傳導(dǎo)效率提升 20%。
第三,裸銅散熱區(qū)。 芯片對應(yīng)的 PCB 區(qū)域不蓋阻焊油墨,直接裸露銅皮,銅皮表面做抗氧化處理,熱導(dǎo)率比覆蓋阻焊油墨高 3 倍。 不過要注意,裸銅區(qū)域要避免接觸其他金屬,防止短路。
記憶芯片 PCB 的 “降溫”,不是隨便加個(gè)銅皮就行,還得兼顧電氣性能和量產(chǎn)穩(wěn)定性。 捷配的安徽廣德生產(chǎn)基地,專門建了散熱 PCB 生產(chǎn)線,配備高溫壓合機(jī)、熱阻測試儀等設(shè)備,每批次產(chǎn)品都要做熱性能測試,確保散熱效果達(dá)標(biāo);免費(fèi) DFM 檢測工具會自動(dòng)優(yōu)化散熱設(shè)計(jì),比如銅皮面積、過孔布局,避免 “顧此失彼”—— 降溫的同時(shí),保證阻抗控制在 50Ω±3%。
對于量產(chǎn)客戶,捷配還能提供 “定制化降溫方案”:根據(jù)芯片功耗、產(chǎn)品結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)專屬的散熱 PCB,比如筆記本內(nèi)存的薄型鋁基板、服務(wù)器內(nèi)存的埋銅塊 PCB。 有個(gè)做工業(yè)控制內(nèi)存的客戶,產(chǎn)品安裝空間狹小,不能用大型散熱器,捷配給他設(shè)計(jì)了薄型銅基熱電分離 PCB,厚度只有 1.2mm,散熱效果卻比傳統(tǒng) PCB 好 8 倍,完全滿足工業(yè)環(huán)境要求。
記憶芯片 PCB 的 “散熱內(nèi)卷”,卷的是工藝,贏的是穩(wěn)定性。 現(xiàn)在的芯片越來越 “嬌貴”,稍微熱點(diǎn)就 “罷工”,只有把 PCB 的散熱做好,才能讓芯片發(fā)揮最大性能。 捷配作為 PCB “降溫卷王”,不僅有鋁基板、銅基熱電分離、埋銅塊等 “降溫黑科技”,還能從打樣到量產(chǎn)全程保駕護(hù)航,畢竟,芯片不 “發(fā)燒”,產(chǎn)品才能 “長命百歲” 嘛!