印制電路板是電子產(chǎn)品的關(guān)鍵電子互聯(lián)件,被譽(yù)為“電子產(chǎn)品之母”。隨著電子產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)應(yīng)用更快發(fā)展、迭代、融合,PCB作為承載電子元器件并連接電路的橋梁,為滿足電子信息領(lǐng)域的新技術(shù)、新應(yīng)用的需求,行業(yè)將迎來(lái)巨大的挑戰(zhàn)和發(fā)展機(jī)遇。
根據(jù)Prismark報(bào)告預(yù)測(cè),2021年全球PCB產(chǎn)值為804.49億美元,較上年增長(zhǎng)23.4%,各區(qū)域PCB產(chǎn)業(yè)均呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。2021年-2026年全球PCB產(chǎn)值的預(yù)計(jì)年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)4.8%,2026年全球PCB行業(yè)產(chǎn)值將達(dá)到1,015.59億美元。
數(shù)據(jù)來(lái)源:Prismark、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理
從下游應(yīng)用市場(chǎng)來(lái)看,PCB主要引用在通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子、汽車電子、工業(yè)控制、軍事航空、醫(yī)療等領(lǐng)域。根據(jù)Prismark的統(tǒng)計(jì),通信、計(jì)算機(jī)、消費(fèi)電子和汽車電子是PCB產(chǎn)品的重要應(yīng)用領(lǐng)域,其中通信和計(jì)算機(jī)占比較大,約為65%。
數(shù)據(jù)來(lái)源:Prismark、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理
受益于5G商用,作為無(wú)線通信基礎(chǔ)設(shè)施的基站將大規(guī)模建設(shè),應(yīng)用于5G網(wǎng)絡(luò)的交換機(jī)、路由器、光傳送網(wǎng)等通信設(shè)備對(duì)PCB的需求相應(yīng)增加,通信類PCB的產(chǎn)值、附加值將得到雙項(xiàng)提升。2021年通訊領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值為6,310億美元,預(yù)計(jì)2026年將達(dá)到8,280億美元,2021年至2026年年均復(fù)合增長(zhǎng)率為5.58%
通訊產(chǎn)品pcb面臨的挑戰(zhàn)
隨著5G技術(shù)的發(fā)展,5G通訊產(chǎn)品對(duì)PCB的可靠性、可靠性、電性能、熱性能和產(chǎn)品品質(zhì)要求嚴(yán)格,而且要求產(chǎn)品使用壽命達(dá)到十年以上,這就對(duì)PCB板廠工藝和技術(shù)提出了更高要求。近期,筆者從通訊領(lǐng)域行業(yè)專家的了解并學(xué)習(xí)到通訊產(chǎn)品對(duì)PCB的技術(shù)要求,現(xiàn)在分享給大家。
一、對(duì)PCB板廠孔技術(shù)的要求
盲埋孔:5G產(chǎn)品功能提升功能提升,對(duì)PCB高密度要求提高,多階HDI產(chǎn)品甚至任意順序互連的產(chǎn)品越來(lái)越被需求,目前大多PCB板廠,1-3階HDI趨向成熟,但更加高階埋盲孔能力需要提升
Stub:112G產(chǎn)品短樁效應(yīng)變得不可忽視,背鉆孔stub提出更嚴(yán)格要求,ostub將會(huì)是趨勢(shì)
嵌銅:5G通訊高頻高功率器件散熱要求PCB內(nèi)埋置銅塊,提升PCB散熱能力
二、對(duì)PCB板廠線、面技術(shù)的要求
精度及一致性:5G 產(chǎn)品對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸速率從 25Gbps 提升至 56Gbps,對(duì)產(chǎn)品的阻抗、損耗等提出了更嚴(yán)格的要求,產(chǎn)品阻抗要求由10%提升到5%,線寬公差需由20%提升到10%,線平整度對(duì)信號(hào)的影響。
從阻抗控制的影響因素來(lái)看,阻抗公差的大小,受介厚公差、銅厚公差、現(xiàn)況控制精度的影響。如下圖,內(nèi)層阻抗公差從10%降低到5%,介厚公差要控制在±7%,銅厚公差要控制在±3,線寬公差控制在±8%,外層阻抗亦是如此。這與板材、PCB工程設(shè)計(jì)、制程工藝、過(guò)程控制等都息息相關(guān)。
內(nèi)層:5G通訊高速或高頻情況下,主要受趨膚效應(yīng)影響,信號(hào)在導(dǎo)體中傳輸感受到的阻抗將遠(yuǎn)大于導(dǎo)體在直流情況下的電阻,對(duì)傳統(tǒng)內(nèi)層粗糙度低粗糙度Ra<0.5um
層間: 5G高速,介質(zhì)層厚度均性也將影響信號(hào)傳輸特性,對(duì)介厚均勻性的要求15%,針對(duì)“大銅面BGA下、阻抗線”等關(guān)鍵位置建立的介厚控制的管控體系,材料混壓要求。
三、對(duì)板材技術(shù)的要求
損耗因子Df:隨著5G通訊速率、頻率提升,板材損耗因子D便求越來(lái)越小
插損&一致性:隨著5G通訊速率、頻率提升,插損&一致性要求越來(lái)越高
耐溫:5G高頻板降耗:薄的基板材料、高導(dǎo)熱率、銅箔表面光滑、低損耗因子等材料,PCB工作溫度提高、需PCB板材有更高的RTI,更高的導(dǎo)熱率Tc。通過(guò)仿真發(fā)現(xiàn),高導(dǎo)熱率(Tc)比降低材料的Df值來(lái)降低溫升的方法更有效,板材RTI的趨勢(shì):從105℃升級(jí)到150℃。
CTE:PCB尺寸≥1100mm,芯片尺寸≥100mm,對(duì)封裝材料和PCB的適配性需求提高,要求PCB板材CTE(X,Y)≤12PPM
高CTI:電源板對(duì)CTI有比價(jià)高的要求。
四、對(duì)輔料技術(shù)的要求阻焊油墨:影響信號(hào)傳輸質(zhì)量的主要因素除了PCB的設(shè)計(jì)及材料的選型(板材、銅箔、玻纖搭配等)外,阻焊油黑的選用對(duì)外層高速線路也有較大的影響,常規(guī)阻焊油墨成為瓶頸,超低損耗油墨研究及應(yīng)用需求急迫。棕化藥水:由于電流的趨膚效應(yīng),在高頻高速領(lǐng)域,銅箔表面粗糙度極其影響電路損耗,低粗糙度棕化藥水在高速板加工中應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
華秋作為目前線上出色的 PCB 快板打樣及中小批量生產(chǎn)商,有10多年成熟的制程經(jīng)驗(yàn)和行業(yè)數(shù)據(jù),我們也向行業(yè)技術(shù)發(fā)展看齊,不斷提升自身工藝水平,高多層板、HDI一直是我們的發(fā)展方向,產(chǎn)品高可靠是我們對(duì)客戶的承諾。目前,華秋可承載1-20層多層板、HDI 1-3階的PCB的打樣和中小批量,阻抗和疊層控制也具備一定領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),秉承助力電子產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的使命,華秋期望與更多行業(yè)人事一起為PCB行業(yè)添磚加瓦,助力發(fā)展。
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