摘要：随着5G通信、数据中心光模块及AI算力硬件的爆发式增长，高速串口通信速率已从10Gbps向56Gbps甚至112Gbps迈进。这一过程中，信号完整性、阻抗连续性及长期可靠性成为制约速率跃升的核心难题。本文从高速串口设计的底层挑战出发，解析盘中孔（Via-in-

随着5G通信、数据中心光模块及AI算力硬件的爆发式增长，高速串口通信速率已从10Gbps向56Gbps甚至112Gbps迈进。这一过程中，信号完整性、阻抗连续性及长期可靠性成为制约速率跃升的核心难题。本文从高速串口设计的底层挑战出发，解析盘中孔（Via-in-Pad）与沉金（ENIG）两大工艺的创新价值，并结合高多层板的技术突破，为工程师提供高性价比的解决方案。

高速串口设计的三大物理层挑战

1. 信号衰减与阻抗失配

当速率超过10Gbps时，趋肤效应导致的导体损耗、介质损耗占比超过70%，而传统过孔因残留空气腔引发的阻抗突变（可达20%），会直接导致眼图塌陷、误码率激增。

2. 串扰与电磁辐射

高密度布线中，相邻差分对的耦合电容和电感会引入近端串扰（NEXT），尤其在28Gbps及以上速率时，可能使信号信噪比（SNR）下降40%。

3. 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，而过孔机械强度低则可能导致长期使用中的连接失效。

二、盘中孔工艺：重构高速布线的“物理基础”

嘉立创的盘中孔技术通过工艺创新，系统性解决高速信号传输痛点：

阻抗连续性革命

采用树脂塞孔+电镀盖帽工艺，完全填充过孔内腔，消除空气介质导致的阻抗突变。实测数据显示，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，减少绕线长度，使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。

密度与散热的双重突破

焊盘内集成过孔释放30%以上布线空间，6层板可容纳的差分对数量提升50%，满足多通道并行传输需求。

树脂材料导热系数达0.8W/(m·K)，配合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。

零成本技术普惠

嘉立创6-32层板默认免费提供盘中孔工艺，用户无需支付额外费用即可获得行业高端配置，单板成本降低40%。

三、沉金工艺：高频信号的“终极铠甲”

在超高速场景下，表面处理工艺直接影响信号损耗与系统寿命。嘉立创沉金工艺通过三项核心技术树立行业标杆：

超精密表面平整度

免费升级至2u"沉金厚度（较传统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-成本平衡术

6层板沉金打样价格仅200元（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”高速验证能力。

四、从设计到量产：嘉立创的技术生态闭环

为应对高速设计的复杂性，嘉立创构建了覆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，可预判谐振点、阻抗不连续等问题，减少30%以上改版次数。

来源：小玉科技频道