华南电子展|PCB技术变化及市场趋势
作为电子行业的关键组件,PCB(印刷电路板)被广泛应用于各种电子产品中,被誉为“电子产品之母”。其技术演进和市场动态是业界关注的焦点。
电子产品的发展呈现出两个主要趋势:一是向更轻薄、更小巧的方向发展;二是向更高速度和更高频率演进。这些趋势推动了PCB行业向高密度、高集成、封装化、精细化和多层化发展,特别是对高层板和HDI(高密度互连)板的需求不断增加:
华南电子展了解到,高层板因其短的配线长度、低电路阻抗和稳定的高频高速性能,能够承担更复杂的功能,是电子技术向高速、高频和大容量发展的趋势。大规模集成电路的广泛应用将进一步推动PCB向高精度和高层化发展。
目前,8层以下的PCB主要用于家用电器、个人电脑等电子产品,而高性能服务器、航空航天等高端应用则要求PCB层数在10层以上。例如,单路、双路服务器的PCB通常在4-8层之间,而更高端的4路、8路服务器主板则需要16层以上,背板则需要20层以上。
华南电子展了解到,HDI板因其高布线密度,成为智能手机主板的首选。随着智能手机功能的日益复杂和体积的轻薄化,主板空间越来越小,需要在有限的空间内集成更多的元件,普通多层板已难以满足这一需求。
HDI板通过积层法制板技术,利用钻孔和孔内金属化工艺实现各层间的内部连接。与传统多层板相比,HDI通过精确设置盲孔和埋孔减少通孔数量,节省布线面积,大幅提高元件密度,因此在智能手机中迅速取代了多层板。
HDI技术的差异体现在增层的阶数,增层越多,技术难度越大。HDI根据阶数可分为一阶、二阶和高阶HDI,层数表示为C+N+C,其中N为普通芯板层数,C为增层次数。高阶HDI具有更高的布线密度,但同时也面临着压合次数多、对位、打孔和镀铜等技术挑战,对制造商的技术工艺和制程能力要求较高。
华南电子展了解到,近年来,高端智能手机中流行的任意层HDI是HDI技术的最高级别,要求任意相邻层之间都有盲孔连接,相比普通HDI可节省近一半体积,为电池等部件腾出更多空间。
任意层HDI需要使用镭射钻孔、电镀孔塞等先进技术,是生产难度最大、附加值最高的HDI类型,最能体现HDI的技术水准。由于技术和资金壁垒较高,生产能力主要集中在日韩、台湾以及奥地利AT&S等大厂手中,国内具备量产能力的厂商包括超声电子等企业。
在汽车行业,智能化和电动化是两个主要的发展方向。ADAS作为实现完全自动驾驶的过渡技术,已成为汽车制造商和科技巨头的新战场,其涉及的电子装置覆盖了全车所有驾驶和安全相关的系统。随着ADAS的快速普及,汽车的电子化水平有望全面提升。
新能源汽车代表了汽车电动化的方向,与传统汽车相比,它们对电子化的要求更高,电子装置在传统高级轿车中成本占比约为25%,在新能源汽车中则达到45%-65%。新能源汽车特有的动力控制系统(BMS、VCU和MCU)使得整车PCB用量较传统汽车更大,三大动力控制系统PCB用量平均在3-5平方米左右,整车PCB用量在5-8平方米之间,价值数千元。
在ADAS和新能源汽车的快速增长推动下,汽车电子市场近年来保持了超过15%的年增长率。这一趋势也带动了车用PCB市场的持续增长,Prismark预测2018年车用PCB产值将超过40亿美元,为PCB行业带来了新的增长动力。
汽车电子供应链相对封闭,产品需要经过一系列严格的验证和测试,认证周期较长。但一旦产品通过认证,厂商通常不会更换供应商,这使得供应商能够获得稳定的长期订单,并且享有较高的利润率。
文章来源:传感器技术