在 5G 通信、数据中心光模块以及 AI 算力硬件迅猛增长的态势下，高速串口通信速率已然从 10Gbps 发展至 56Gbps 甚至 112Gbps。在此进程中，信号完整性、阻抗连续性以及长期可靠性成为了限制速率提升的关键难题。本文将从高速串口设计的根本挑战着手，剖析盘中孔(Via-in-Pad)与沉金(ENIG)两大工艺的创新意义，并结合高多层板的技术进展，为工程师给予性价比出众的解决方案。
一、高速串口设计的三大物理难题
信号衰减与阻抗失配：当速率超出 10Gbps 时，趋肤效应引发的导体损耗和介质损耗占比达 70%以上，而传统过孔因残留空气腔造成的阻抗突变(可达 20%)，会直接致使眼图坍塌、误码率骤增。串扰与电磁辐射：在高密度布线里，相邻差分对的耦合电容和电感会引入近端串扰(NEXT)，特别是在 28Gbps 及以上速率时，可能使信号信噪比(SNR)降低 40%。工艺可靠性瓶颈：沉金层厚度不足、表面粗糙度过大等问题会加剧高频信号反射，而过孔机械强度偏低则可能导致长期运用中的连接失效。
二、盘中孔工艺：重塑高速布线的“物理根基”
嘉立创的盘中孔技术凭借工艺创新，系统地化解高速信号传输的痛点：
阻抗连续性的变革：运用树脂塞孔加上电镀盖帽工艺，彻底填充过孔内腔，消除空气介质导致的阻抗突变。实际测量数据显示，10Gbps 信号通过过孔时，阻抗波动控制在±5%以内，信号上升时间缩短 22%。支持 BGA 封装焊盘直接打孔，缩减绕线长度，让差分对传输延迟降低 15%，适用于 PCIe 5.0、400G 以太网等超高速协议。密度与散热的双重跨越：焊盘内集成过孔释放出 30%以上的布线空间，6 层板可容纳的差分对数量增加 50%，满足多通道并行传输的需求。树脂材料的导热系数达 0.8W/(m·K)，结合 2oz 厚铜设计，过孔散热效率提升 35%，避免高温导致的信号漂移。零成本技术的普及：嘉立创 6 - 32 层板默认免费提供盘中孔工艺，用户无需额外付费就能获取行业高端配置，单板成本降低 40%。
三、沉金工艺：高频信号的“终极防护”
在超高速场景中，表面处理工艺直接关联信号损耗和系统寿命。嘉立创沉金工艺通过三项核心技术树立行业典范：
超精密的表面平整度：免费升级至 2u"沉金厚度(相比传统 1u"提升 100%)，表面粗糙度(Ra)≤0.08μm，使 10Gbps 信号趋肤效应损耗降低 18%，56Gbps 信号插损改善 12%。
纳米级的焊接可靠性：化学镍层厚度 3 - 5μm，金层厚度 0.05 - 0.1μm，通过 168 小时盐雾测试与 1000 次热循环(-55℃~125℃)无腐蚀开裂，虚焊率低于 0.01%。
信号与成本的平衡策略：6 层板沉金打样价格仅为 200 元(包含盘中孔工艺)，支持 5 片起订，72 小时交付，为中小规模研发提供“零门槛”的高速验证能力。
四.从设计到量产：嘉立创的技术生态闭环
为应对高速设计的繁杂性，嘉立创构建了涵盖全流程的技术支撑体系：
精准阻抗控制引擎：提供 272 种层压结构数据库，支持差分阻抗(85Ω/90Ω/100Ω)±5%误差控制，满足 IEEE 802.3ck 200G/400G 以太网标准。
高频材料矩阵：可选择罗杰斯 RO4350B(Dk=3.48)、松下 MEGTRON6(Dk=3.4)等高频板材，损耗因子(Df)低至 0.0017@10GHz，适用于 77GHz 毫米波雷达、112Gbps CPO 光引擎等场景。
设计 - 仿真 - 制造协同：集成 EDA 工具一键生成生产文件，内置高速信号仿真模块，能够预判谐振点、阻抗不连续等问题，减少 30%以上的改版次数。
结语：以工艺创新划定速率新尺度
在“每 GHz 都决定竞争力”的高速通信领域，嘉立创通过零附加费的盘中孔工艺与 2u"沉金升级，不但突破了传统工艺的物理极限，更凭借“技术普惠”理念降低创新门槛。从 5G 基站到 AI 算力集群，从自动驾驶雷达到下一代光通信——当每一寸布线空间都被充分利用，当每一微英寸沉金都成为信号的守护者，高速设计的边界正在被再度拓展。
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