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PCB / ABF / BT

AI 高速運算的材料與互連

AI 高速運算下的材料與互連

學習主線

01AI 的連接需求
進階知識庫 18

01 / 結構與材料

02 / 高速互連與供電

03 / 製造、品質與可靠度

04 / 系統與產業視角

學習主線 01 / 07

AI 算得快，資料與電力要跟上

正在建立可探索的結構…
示意模型 · 非等比例
1 / 7
本章圖解

AI 的連接需求

擔任的角色
電子系統的互連結構，把晶片內細密的接點一路接到電路板，讓運算、記憶體與供電元件能夠共同工作。
如何運作
晶片先以封裝內的凸塊或打線接到載板，再經焊接接點連上 PCB；不同尺度的連接各自處理佈線、支撐與供電。
為何重要
晶片的能力必須透過可靠的連接才能發揮。看清這些層次，便能理解封裝載板與系統電路板為何需要不同材料。
技術看點
高密度載板、ABF 增層材料與先進封裝，分別回應細線路、多接點與晶片間互連需求；它們並非同一種產品。

參考資料

CoWoS：邏輯晶片、HBM 與不同 Interposer 架構 ↗FCBGA 封裝與載板 ↗
其他參考資料（4）SLLA414A：回流、差分佈線與背鑽（2026 修訂） ↗AI 加速卡供電：負載暫態、電源路徑與局部調節 ↗ABF：半導體封裝載板的增層絕緣膜 ↗BT 材料：Core Laminate 與 Prepreg 的產品分工 ↗
AI 外部連接 · 晶片到系統 PCB晶片 die晶片側接點封裝載板 →ABF 增層 →BGA 焊球PCB 的材料 →綠色為系統外部路徑；GPU–HBM 互連另見 AI 封裝
定性示意 · 非等比例

1 / 5晶片接點

AI 運算需要資料與電力；先沿晶片接點，追一條通往系統的外部連接。

模型限制與資料來源

簡化的 flip-chip BGA 剖面，不是特定 AI 晶片的實際疊構。接點、層數、走線與尺寸皆為教學示意，未畫所有回流、電源與接地連接。GPU 與 HBM 的中介結構另於 AI 封裝圖解說明。

TSMC｜CoWoS ↗Ajinomoto｜Ajinomoto Build-up Film ↗TI｜High-Speed Interface Layout Guidelines ↗
完整講解

電子系統的互連結構，把晶片內細密的接點一路接到電路板，讓運算、記憶體與供電元件能夠共同工作。

01先追 GPU 與 HBM 之間的資料

AI 訓練與推論需要反覆讀寫模型及運算資料。以具 HBM 的 2.5D 封裝為例，GPU／邏輯晶片與堆疊記憶體放在同一封裝內，透過 interposer（中介層）等高密度互連交換資料。這段局部資料路徑位於封裝內，直接服務 GPU 與 HBM 之間的交換需求。

02再追封裝之外的高速 I/O

AI 加速器還要和系統其他部分交換資料。封裝對外的訊號經載板與接點，接續到 PCB 上的走線、孔與連接器。到了這一段，傳輸距離、材料損耗與轉接不連續都會影響訊號能否被可靠判讀；PCB 通道也需要完成自己的訊號完整性設計。

03運算一忙，供電路徑也要立即回應

GPU 的運算活動改變時，電流需求也會快速變動。電源必須從調節器經 PCB、封裝與接點到達晶片，沿途電阻會造成壓降，電感則影響電流變化時的電壓。AI 板件因此既要送得進資料，也要在負載變化時維持晶片端的供電品質。

04把 PCB、ABF 與 BT 放到對的位置

PCB 是系統板件；ABF 是用於細密增層互連的絕緣膜；BT 是可製成 laminate／prepreg 的樹脂材料體系，參與封裝的電氣與結構設計。市場稱呼的 ABF 載板與 BT 載板，必須放回具體材料路線理解。接下來以高速通道、密集出線與熱可靠度，解釋它們各自解決的問題。

本章結論

理解 AI 硬體，先分清封裝內資料、板級 I/O 與供電，再沿路看材料與結構。

名詞速查
封裝內資料
GPU ↔ 高密度互連 ↔ HBM
板級任務
高速 I/O、電源分配與系統連接
自我檢查

在具 HBM 的代表性 AI 封裝中，哪個路徑判斷正確？

延伸圖解