5G通信對(duì)PCB行業(yè)的挑戰(zhàn)

作為第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，5G最重要的應(yīng)用是工業(yè)級(jí)和企業(yè)級(jí)應(yīng)用，其重要性不亞于一次新的工業(yè)革命，任何行業(yè)都能夠通過5G提升效率，一些行業(yè)得益于5G技術(shù)能夠衍生出新的應(yīng)用場(chǎng)景和商業(yè)模式，進(jìn)而可能引入新的競(jìng)爭(zhēng)者，在位者的地位將可能遭到顛覆。

以PCB行業(yè)為例，業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，未來三到五年內(nèi)5G通信將超越如今的智能終端、汽車電子兩大應(yīng)用市場(chǎng)，成為帶動(dòng)PCB產(chǎn)業(yè)增長(zhǎng)的第一引擎。同時(shí)，5G也對(duì)PCB技術(shù)提出了更高、更嚴(yán)苛的要求，可以說是機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。

5G通信對(duì)PCB行業(yè)的挑戰(zhàn)

對(duì)材料的要求

5G PCB一個(gè)非常明確的方向就是高頻高速材料及制板。一博科技研發(fā)副總吳均指出，高頻材料方面，可以很明顯地看到如聯(lián)茂、生益、松下等傳統(tǒng)高速領(lǐng)域領(lǐng)先的材料廠家已經(jīng)開始布局高頻板材，推出了一系列的新材料。這將會(huì)打破現(xiàn)在高頻板材領(lǐng)域羅杰斯一家獨(dú)大的局面，經(jīng)過良性競(jìng)爭(zhēng)之后，材料的性能、便利性、可獲得性都將大大增強(qiáng)。所以說，高頻材料國產(chǎn)化是必然趨勢(shì)。

在高速材料方面，興森科技采購經(jīng)理吳遠(yuǎn)利認(rèn)為400G產(chǎn)品需要使用M7N、MW4000等同級(jí)別材料。在背板設(shè)計(jì)中，M7N已經(jīng)是損耗最低的選擇，未來更大容量的背板/光模塊需要更低損耗的材料。而樹脂、銅箔、玻布的搭配將達(dá)成電性能與成本最佳平衡點(diǎn)。此外，高層數(shù)和高密度也會(huì)帶來可靠性的挑戰(zhàn)。

對(duì)PCB設(shè)計(jì)的要求

板材的選型要符合高頻、高速的要求，阻抗匹配性、層疊的規(guī)劃、布線間距/孔等要滿足信號(hào)完整性要求，具體可以從損耗、埋置、高頻相位/幅度、混壓、散熱、PIM這六個(gè)方面入手。

對(duì)制程工藝的要求

5G相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品功能的提升會(huì)提升高密PCB的需求，HDI也會(huì)成為一個(gè)重要的技術(shù)領(lǐng)域。多階HDI產(chǎn)品甚至任意階互連的產(chǎn)品將會(huì)普及，埋阻和埋容等新工藝也會(huì)有越來越大的應(yīng)用。

此外，PCB的銅厚均勻性、線寬的精準(zhǔn)度、層間對(duì)準(zhǔn)度、層間介質(zhì)厚度、背鉆深度的控制精度、等離子去鉆污能力都值得深入研究。

對(duì)設(shè)備儀器的要求

高精度設(shè)備以及對(duì)銅面粗化少的前處理線是目前比較理想的加工設(shè)備；而測(cè)試設(shè)備就有無源互調(diào)測(cè)試儀、飛針阻抗測(cè)試儀、損耗測(cè)試設(shè)備等。

業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，精密的圖形轉(zhuǎn)移與真空蝕刻設(shè)備，能實(shí)時(shí)監(jiān)控與反饋數(shù)據(jù)變化的線路線寬和耦合間距的檢測(cè)設(shè)備；均勻性良好的電鍍?cè)O(shè)備、高精度的層壓設(shè)備等也能符合5G PCB的生產(chǎn)需求。

對(duì)品質(zhì)監(jiān)控的要求

由于5G信號(hào)速率的提升，制板的偏差對(duì)信號(hào)性能的影響變大，這就要求制板的生產(chǎn)偏差管控更加嚴(yán)格，而現(xiàn)有主流的制板流程及設(shè)備更新不大，會(huì)成為未來技術(shù)發(fā)展的瓶頸。PCB生產(chǎn)企業(yè)如何破局，至關(guān)重要。