在科技飞速发展的当下,5G 技术的浪潮正席卷而来,深刻地改变着各个行业的格局。作为电子产品的关键组成部分,印制电路板(PCB)的工艺和技术也迎来了全新的要求。对于 PCB 厂而言,这既是前所未有的机遇,更是充满荆棘的挑战。
从孔技术层面来看,5G 产品功能的升级使得对 PCB 高密度的需求急剧增加。多阶 HDI 及任意顺序互连产品的广泛应用,促使 PCB 厂必须提升自身的高阶盲埋孔能力。虽然目前多数 PCB 厂在 1 - 3 阶 HDI 方面已经较为成熟,但面对 5G 产品复杂的结构需求,进一步提升高阶盲埋孔能力迫在眉睫。此外,在 112G 产品中,短桩效应不容忽视,对背钻孔 stub 的要求愈发严格,ostub 成为发展趋势,这无疑对 PCB 厂钻孔工艺的精度提出了更高的挑战。同时,5G 通讯高频高功率器件对散热的需求巨大,要求 PCB 内埋置铜块以提升散热能力,这又对 PCB 厂的嵌铜工艺提出了全新的课题,如何确保铜块与 PCB 板紧密结合且不影响信号传输,成为了必须攻克的难题。
PCB线、面技术的精度要求在 5G 时代也达到了新的高度。5G 产品数据信号传输速率从 25Gbps 提升至 56Gbps,这使得对阻抗、损耗的要求变得极为严苛。产品阻抗公差由 10% 提升到 5%,线宽公差由 20% 提升到 10%。从阻抗控制的影响因素分析,内层阻抗公差降低到 5%,介厚公差需控制在 ±7%,铜厚公差 ±3,线宽公差 ±8%,外层阻抗亦是如此。而这一系列的高精度要求,与板材、工程设计、制程工艺、过程控制等方面紧密相关,需要 PCB 厂在各个环节都做到精益求精。
电路板板材技术方面,随着 5G 通讯速率和频率的不断提升,对板材的各项性能指标提出了新的标准。损耗因子 Df 要求越来越小,以降低信号传输损耗;插损 & 一致性要求更高,对板材的稳定性也提出了前所未有的挑战。同时,5G 高频板降耗需要采用薄基板材料、高导热率材料等,这使得 PCB 工作温度提高,要求板材有更高的 RTI 和导热率 Tc。通过仿真发现,高导热率(Tc)比降低材料的 Df 值更有效,板材 RTI 从 105℃升级到 150℃。此外,当 PCB 尺寸≥1100mm,芯片尺寸≥100mm 时,对封装材料和 PCB 适配性需求提高,要求 PCB 板材 CTE(X,Y)≤12PPM。电源板对 CTI 要求高,这对板材的绝缘性能也提出了更高要求。
线路板辅料技术在 5G 时代同样发挥着关键作用。阻焊油墨的选用对外层高速线路的信号传输质量影响重大,常规阻焊油墨已逐渐成为瓶颈,研发和应用超低损耗油墨迫在眉睫,这对 PCB 厂的辅料采购提出了新的要求。棕化药水方面,在高频高速领域,铜箔表面粗糙度影响电路损耗,低粗糙度棕化药水在高速板加工中应用广泛,这无疑对 PCB 厂的棕化工艺提出了新的挑战。
5G 时代为 PCB 厂带来了诸多技术升级的挑战,从孔技术、线面技术到板材技术、辅料技术,每一个环节都需要 PCB 厂投入大量的精力和资源去攻克。只有成功应对这些挑战,PCB 厂才能在 5G 时代的浪潮中站稳脚跟,实现可持续发展。