印制电路板是电子产品的关键电子互联件,被誉为“电子产品之母”。随着电子产品相关技术应用更快发展、迭代、融合,PCB作为承载电子元器件并连接电路的桥梁,为满足电子信息领域的新技术、新应用的需求,行业将迎来巨大的挑战和发展机遇。
根据Prismark报告预测,2021年全球PCB产值为804.49亿美元,较上年增长23.4%,各区域PCB产业均呈现持续增长态势。2021年-2026年全球PCB产值的预计年复合增长率达4.8%,2026年全球PCB行业产值将达到1,015.59亿美元。
数据来源:Prismark、中商产业研究院整理
从下游应用市场来看,PCB主要引用在通信、计算机、消费电子、汽车电子、工业控制、军事航空、医疗等领域。根据Prismark的统计,通信、计算机、消费电子和汽车电子是PCB产品的重要应用领域,其中通信和计算机占比较大,约为65%。
数据来源:Prismark、中商产业研究院整理
受益于5G商用,作为无线通信基础设施的基站将大规模建设,应用于5G网络的交换机、路由器、光传送网等通信设备对PCB的需求相应增加,通信类PCB的产值、附加值将得到双项提升。2021年通讯领域产业产值为6,310亿美元,预计2026年将达到8,280亿美元,2021年至2026年年均复合增长率为5.58%
随着5G技术的发展,5G通讯产品对PCB的可靠性、可靠性、电性能、热性能和产品品质要求严格,而且要求产品使用寿命达到十年以上,这就对PCB板厂工艺和技术提出了更高要求。近期,笔者从通讯领域行业专家的了解并学习到通讯产品对PCB的技术要求,现在分享给大家。
盲埋孔:5G产品功能提升功能提升,对PCB高密度要求提高,多阶HDI产品甚至任意顺序互连的产品越来越被需求,目前大多PCB板厂,1-3阶HDI趋向成熟,但更加高阶埋盲孔能力需要提升
Stub:112G产品短桩效应变得不可忽视,背钻孔stub提出更严格要求,ostub将会是趋势
嵌铜:5G通讯高频高功率器件散热要求PCB内埋置铜块,提升PCB散热能力
精度及一致性:5G 产品对数据信号传输速率从 25Gbps 提升至 56Gbps,对产品的阻抗、损耗等提出了更严格的要求,产品阻抗要求由10%提升到5%,线宽公差需由20%提升到10%,线平整度对信号的影响。
从阻抗控制的影响因素来看,阻抗公差的大小,受介厚公差、铜厚公差、现况控制精度的影响。如下图,内层阻抗公差从10%降低到5%,介厚公差要控制在±7%,铜厚公差要控制在±3,线宽公差控制在±8%,外层阻抗亦是如此。这与板材、PCB工程设计、制程工艺、过程控制等都息息相关。
内层:5G通讯高速或高频情况下,主要受趋肤效应影响,信号在导体中传输感受到的阻抗将远大于导体在直流情况下的电阻,对传统内层粗糙度低粗糙度Ra<0.5um
层间: 5G高速,介质层厚度均性也将影响信号传输特性,对介厚均匀性的要求15%,针对“大铜面BGA下、阻抗线”等关键位置建立的介厚控制的管控体系,材料混压要求。
损耗因子Df:随着5G通讯速率、频率提升,板材损耗因子D便求越来越小
插损&一致性:随着5G通讯速率、频率提升,插损&一致性要求越来越高
耐温:5G高频板降耗:薄的基板材料、高导热率、铜箔表面光滑、低损耗因子等材料,PCB工作温度提高、需PCB板材有更高的RTI,更高的导热率Tc。通过仿真发现,高导热率(Tc)比降低材料的Df值来降低温升的方法更有效,板材RTI的趋势:从105℃升级到150℃。
CTE:PCB尺寸≥1100mm,芯片尺寸≥100mm,对封装材料和PCB的适配性需求提高,要求PCB板材CTE(X,Y)≤12PPM
高CTI:电源板对CTI有比价高的要求。
阻焊油墨:影响信号传输质量的主要因素除了PCB的设计及材料的选型(板材、铜箔、玻纤搭配等)外,阻焊油黑的选用对外层高速线路也有较大的影响,常规阻焊油墨成为瓶颈,超低损耗油墨研究及应用需求急迫。棕化药水:由于电流的趋肤效应,在高频高速领域,铜箔表面粗糙度极其影响电路损耗,低粗糙度棕化药水在高速板加工中应用越来越广泛。
华秋作为目前线上出色的 PCB 快板打样及中小批量生产商,有10多年成熟的制程经验和行业数据,我们也向行业技术发展看齐,不断提升自身工艺水平,高多层板、HDI一直是我们的发展方向,产品高可靠是我们对客户的承诺。目前,华秋可承载1-20层多层板、HDI 1-3阶的PCB的打样和中小批量,阻抗和叠层控制也具备一定领先优势,秉承助力电子产业高质量发展的使命,华秋期望与更多行业人事一起为PCB行业添砖加瓦,助力发展。
华秋电子,成立于2011年,是全球领先的产业数字化智造平台,国家级高新技术企业。以“客户为中心,追求极致体验”为经营理念,布局了电子发烧友网、方案设计、元器件电商、PCB 制造、SMT 制造和 PCBA 制造等电子产业服务,已为全球 30万+客户提供了高品质、短交期、高性价比的一站式服务。点击上方图片关注我们
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