从PCB制造到组装一站式服务

液冷成AI芯片标配:PCB设计如何应对热-电协同挑战?

2026
08/22
本篇文章来自
聚多邦

从液冷到高速互连:AI算力升级正在重构PCB制造体系

2026年8月21日,远东股份在2026年半年度报告中披露,旗下远东电气推出“仿生歧管微通道液冷板+液态金属TIM复合材料”解决方案,围绕界面热阻和面内温差等问题,形成芯片级、机柜级到系统级液冷产品矩阵,并已与全球领先AI芯片公司达成合作、获得合格供应商资质。与此同时,公司4.5μm/5μm极薄铜箔实现稳定量产,并推进HVLP超低轮廓铜箔研发;自研熊猫型保偏光纤面向1.6T相干光模块、CPO及硅光集成等应用。液冷、铜箔与光互连三条技术路线同时推进,反映出AI算力基础设施正在从单一芯片升级转向散热、供电与高速互连的系统级重构。


应用场景扩展:算力竞争进入系统工程阶段

AI服务器持续提高计算密度后,决定系统性能的已经不只是GPU。芯片功耗、板级供电、交换带宽和散热效率正在共同决定一个机柜能够部署多少算力,传统风冷逐渐接近高功率平台的散热边界,冷板式液冷、微通道液冷等方案因此加快进入服务器供应链。

这种变化会直接传导至PCB。过去主板设计更多围绕信号完整性、电源完整性和器件布局展开,液冷导入后还必须考虑冷板位置、固定结构、板卡翘曲、冷热循环以及潜在凝露风险。特别是大尺寸AI计算板,冷板施加的机械应力可能进一步传导至GPU、BGA及高速连接器区域,使PCB设计开始由“电气协同”升级为“电—热—结构协同”。

与此同时,液冷系统自身也增加了泵、阀、传感器和控制模块,相应控制PCB与PCBA需求同步增加。AI基础设施由此形成新的电子制造增量,而不是简单用液冷设备替代风扇。


技术演进趋势:散热升级背后是PCB同步升级

AI芯片性能提高的另一面,是PCB层数、材料和互连密度同步上升。当前AI服务器、交换机及高速背板不断向16—78层高多层PCB演进,高速信号对低损耗材料、铜箔粗糙度和差分阻抗一致性的要求持续提高,关键高速链路逐步进入±5%阻抗控制区间。

远东股份推进HVLP超低轮廓铜箔研发,与这一趋势形成直接呼应。高速信号频率提升后,趋肤效应使电流更加集中在铜导体表面,铜箔轮廓对插入损耗的影响随之放大。因此,从极薄铜箔到HVLP,再到更低损耗树脂和电子布,上游材料已经成为AI服务器PCB性能继续提升的重要变量。

另一方面,GPU、交换芯片和光模块的I/O密度提高,还在推动HDI、Any-layer以及mSAP 0.075mm及以下超细线路向高性能计算领域渗透。PCB制造竞争因此不再只是“能做多少层”,而是材料、精细线路、微孔、压合、阻抗和可靠性的综合能力。


产业边界外延:CPO把光、电、封装进一步拉近

远东股份同步布局1.6T相干光模块、CPO和硅光所需保偏光纤,意味着AI基础设施的另一条升级路线正在加速——通过光互连缓解高速铜互连的距离与功耗压力。

当网络由800G向1.6T甚至更高速率发展,光模块内部空间进一步压缩,PCB需要同时满足高频高速、HDI和高密度封装要求。部分区域采用mSAP等精细线路工艺,正是PCB向封装基板技术靠拢的表现。随着CPO将光学器件进一步靠近交换芯片,PCB、IC载板、硅光封装之间的传统边界也会继续模糊。

这种技术外溢并不限于数据中心。智能汽车中央计算平台、机器人主控系统和低空飞行器都在提高本地计算能力,并同时面临高速通信、功率密度和散热问题。高多层HDI、FPC及刚挠结合板承担高密度互连,厚铜高功率PCB承担供电与驱动,下一代电子设备的PCB结构将越来越复合化。


制造体系重塑:从制板能力走向系统可靠性

液冷服务器对PCB企业提出的新要求,并不仅是加工更高层数的板,而是如何保证板卡在复杂热机械环境下长期稳定工作。叠层设计、材料CTE匹配、压合均匀性、板翘曲以及BGA区域可靠性,都需要在量产前完成充分验证。

面向AI算力、高速通信等应用,聚多邦持续完善高多层HDI、高频高速板、厚铜板及刚挠结合板等制造能力,可结合高速差分场景进行±5%阻抗控制,并通过PCB+SMT+PCBA一站式交付衔接裸板与高密度贴装。在PCBA环节,结合IQC、SPI、AOI、X-Ray等检测手段,对高密度BGA、供电区域及关键焊点进行过程控制,为复杂热环境下的整板可靠性提供制造保障。

远东股份此次同时推进液冷、HVLP铜箔与高速光纤,所折射出的趋势十分明确:**AI算力基础设施正在从“芯片性能竞赛”进入“系统效率竞赛”。**当散热、供电、PCB材料和光互连共同决定算力密度时,PCB产业的价值也将由传统互连制造进一步向高频高速、高功率与热结构协同方向延伸。


the end