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【經(jīng)驗分享】 通訊產(chǎn)品 PCB 面臨的挑戰(zhàn),一文告訴你

電子發(fā)燒友論壇 ? 來源:未知 ? 2023-06-13 08:10 ? 次閱讀
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印制電路板是電子產(chǎn)品的關(guān)鍵電子互聯(lián)件,被譽為“電子產(chǎn)品之母”。隨著電子產(chǎn)品相關(guān)技術(shù)應用更快發(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)、新應用的需求,行業(yè)將迎來巨大的挑戰(zhàn)和發(fā)展機遇。


根據(jù)Prismark報告預測,2021年全球PCB產(chǎn)值為804.49億美元,較上年增長23.4%,各區(qū)域PCB產(chǎn)業(yè)均呈現(xiàn)持續(xù)增長態(tài)勢。2021年-2026年全球PCB產(chǎn)值的預計年復合增長率達4.8%,2026年全球PCB行業(yè)產(chǎn)值將達到1,015.59億美元。

數(shù)據(jù)來源:Prismark、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理


從下游應用市場來看,PCB主要引用在通信、計算機、消費電子、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,通信、計算機、消費電子和汽車電子是PCB產(chǎn)品的重要應用領(lǐng)域,其中通信和計算機占比較大,約為65%。

數(shù)據(jù)來源:Prismark、中商產(chǎn)業(yè)研究院整理


受益于5G商用,作為無線通信基礎(chǔ)設施的基站將大規(guī)模建設,應用于5G網(wǎng)絡的交換機、路由器、光傳送網(wǎng)等通信設備對PCB的需求相應增加,通信類PCB的產(chǎn)值、附加值將得到雙項提升。2021年通訊領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值為6,310億美元,預計2026年將達到8,280億美元,2021年至2026年年均復合增長率為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PCB的可靠性、可靠性、電性能、熱性能和產(chǎn)品品質(zhì)要求嚴格,而且要求產(chǎn)品使用壽命達到十年以上,這就對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)專家的了解并學習到通訊產(chǎn)品對PCB的技術(shù)要求,現(xiàn)在分享給大家。


一、
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)品短樁效應變得不可忽視,背鉆孔stub提出更嚴格要求,ostub將會是趨勢


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PCB板廠線、面技術(shù)的要求

精度及一致性:5G 產(chǎn)品對數(shù)據(jù)信號傳輸速率從 25Gbps 提升至 56Gbps,對產(chǎn)品的阻抗、損耗等提出了更嚴格的要求,產(chǎn)品阻抗要求由10%提升到5%,線寬公差需由20%提升到10%,線平整度對信號的影響。


從阻抗控制的影響因素來看,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工程設計、制程工藝、過程控制等都息息相關(guān)。


內(nèi)層:5G通訊高速或高頻情況下,主要受趨膚效應影響,信號在導體中傳輸感受到的阻抗將遠大于導體在直流情況下的電阻,對傳統(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傳輸特性,對介厚均勻性的要求15%,針對“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&一致性要求越來越高


耐溫:5G高頻板降耗:薄的基板材料、高導熱率、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,更高的導熱率Tc。通過仿真發(fā)現(xiàn),高導熱率(Tc)比降低材料的Df值來降低溫升的方法更有效,板材RTI的趨勢:從105℃升級到150℃。


CTEPCB尺寸≥1100mm,芯片尺寸≥100mm,對封裝材料和PCB的適配性需求提高,要求PCB板材CTE(X,Y)≤12PPM


高CTI電源板對CTI有比價高的要求。




四、
對輔料技術(shù)的要求
阻焊油墨:影響信號傳輸質(zhì)量的主要因素除了PCB的設計及材料的選型(板材、銅箔、玻纖搭配等)外,阻焊油黑的選用對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用需求急迫。

棕化藥水:由于電流的趨膚效應,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用越來越廣泛。





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,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。




關(guān)于華秋

華秋電子,成立于2011年,是全球領(lǐng)先的產(chǎn)業(yè)數(shù)字化智造平臺,國家級高新技術(shù)企業(yè)。以“客戶為中心,追求極致體驗”為經(jīng)營理念,布局了電子發(fā)燒友網(wǎng)、方案設計、元器件電商、PCB 制造、SMT 制造和 PCBA 制造等電子產(chǎn)業(yè)服務,已為全球 30萬+客戶提供了高品質(zhì)、短交期、高性價比的一站式服務。


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