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拆解高集成AI算力板案例:如何在9200个焊点中确保0.1%的偏移精度?

前言随着生成式AI的爆发,支撑它运算的核心电路板(PCBA)也遇到了前所未有的制造难题:元件越堆越密、发热差异巨大,连元件之间的间距都缩小到了微米级,传统的SM

前言

随着生成式AI的爆发,支撑它运算的核心电路板(PCBA)也遇到了前所未有的制造难题:

元件越堆越密、发热差异巨大,连元件之间的间距都缩小到了微米级,传统的SMT制程已无法满足交付标准。

本期给大家拆解常优承接的一款欧美客户AI加速卡案例,深度拆解高难度精密焊接的工艺路径。

制造难点

该项目PCBA板集成了超过4000颗元器件,焊点总数达9200个,最麻烦的是中间那颗 7nm 工艺的 GPU 大芯片,它和旁边的 DDR 小颗粒要一起焊接,这就带来了两个核心难点:

温差矛盾: GPU芯片尺寸大、热容量大,要求回流焊有足够的热量穿透;而DDR颗粒耐温上限仅为240°C,且间距极小。

失效风险: 传统工艺极易产生大尺寸BGA虚焊或精密颗粒连锡。

工艺对策

常优工程团队在导入阶段实施了深层的DFM(制造性设计)干预,确保制程稳定性:

阶梯式钢网设计:针对GPU区域定制0.14mm厚度以增加锡膏量,而DDR区域则精确控制在0.12mm,通过锡膏量的差异化分布,对冲元器件的热容量差异。

全流程氮气回流焊:为改善焊料润湿性并防止高温下的焊盘氧化,我们全程采用充氮工艺(N2),在降低峰值温度的同时,确保了BGA内部焊点的润湿角符合IPC-A-610G三级标准。

精密贴装逻辑:利用雅马哈YSM20R贴片机的±0.025mm重复贴装精度,对4000颗元件进行动态坐标修正,规避微间距引起的位移风险。

质量闭环

在精密制造中,肉眼不可见的缺陷是最大的隐患。常优为此建立了一套层层把关的检测体系:

3D SPI检测: 在印刷端拦截90%以上的锡膏缺陷(厚度、体积、偏位)。

100% X-Ray检测: 针对BGA底部焊点进行穿透式扫描,确保无空洞、无桥接。

动态负载FCT测试:模拟GPU高负荷运行时的电流脉冲与热循环,确保信号完整性与电源稳定性

结语:

该项目最终实现了99.5%以上的直通率,并成功进入批量交付阶段。高端制造的价值不在于“能做”,而在于通过严谨的工程分析与参数固化,在每一个复杂的焊点中提供可预测的交付结果。#PCBA#PCBA加工#PCBA包工包料#AI电路板加工#PCBA方案开发