Análisis de la cadena industrial de PCB de alta velocidad

1El PCB de alta velocidad es una placa de circuito impreso especial que se usa generalmente en circuitos digitales de alta velocidad.

1.1El PCB es el componente clave de interconexión electrónica de los productos electrónicos
La placa de circuito impreso se conoce como PCB (Printed Circuit Board). El sustrato de PCB se compone de una lámina de cobre conductiva y un material aislante y térmico en el medio.Utiliza una malla de líneas pequeñas para formar conexiones de circuito predeterminadas entre varios componentes electrónicosEsta conectividad hace que el PCB sea una interconexión electrónica clave para productos electrónicos, y como resultado, el PCB es conocido como la "madre de la electrónica"." El PCB se puede dividir en placas de material orgánico y placas de material inorgánico según los materialesDe acuerdo con las diferentes estructuras, pueden dividirse en placas rígidas, placas flexibles, placas rígidas-flexibles y sustratos de embalaje.puede dividirse en un solo panelEn la parte superior de la cadena de la industria de los PCB, la fabricación de materias primas relacionadas, tales como laminados recubiertos de cobre, prepregs, láminas de cobre,de cobreEl segmento intermedio es principalmente la fabricación de PCB. El segmento descendente es la amplia gama de aplicaciones de PCB, incluidas las comunicaciones, la electrónica de consumo, la fabricación de circuitos electrónicos y la fabricación de productos electrónicos.electrónica para automóviles, control industrial, medicina, aeroespacial, defensa nacional y envasado de semiconductores y otros campos.

La tendencia de desarrollo de la tecnología de PCB se refleja principalmente en la miniaturización, los edificios de gran altura, la flexibilidad y la inteligencia.La miniaturización significa que, con el desarrollo de la miniaturización y la diversificación funcional de los productos electrónicos de consumoPor lo tanto, los PCB deben estar equipados con más componentes y reducidos en tamaño, lo que requiere que los PCB tengan una mayor precisión y capacidades de miniaturización.La construcción de edificios de gran altura se refiere al desarrollo de alta velocidad y alta frecuencia de los campos de computadoras y servidores en la era 5G y AILos PCB deben funcionar a alta frecuencia y alta velocidad, tener un rendimiento estable y realizar funciones más complejas, lo que requiere que los PCB tengan más capas y una estructura más compleja.La flexibilidad significa que con el aumento de las aplicaciones emergentes como los dispositivos portátiles y las pantallas flexibles, los PCB deben tener una buena flexibilidad y flexibilidad para adaptarse a diferentes formas y espacios, lo que requiere que los PCB tengan una mayor flexibilidad y fiabilidad.Inteligencia se refiere al desarrollo del Internet de las CosasEl PCB necesita tener capacidades de procesamiento de datos más sólidas y capacidades de control inteligente para lograr la interconexión y la gestión automática entre dispositivos.que requiere que los PCB tengan una mayor integración e inteligencia.

1.2El PCB de alta velocidad es un circuito impreso especial.
Los PCB de alta velocidad se utilizan principalmente en circuitos digitales de alta velocidad y deben garantizar la integridad de la transmisión de señales.Los PCB de alta frecuencia se utilizan principalmente en equipos electrónicos de alta frecuencia (frecuencia superior a 1 GHz) y de ultraalta frecuencia (frecuencia superior a 10 GHz), tales como chips de radiofrecuencia, receptores de microondas, interruptores de radiofrecuencia, sintonizadores vacantes, redes de selección de frecuencia, etc. Diferente de los PCB de alta frecuencia, cuando se diseñan PCB de alta velocidad,más factores como la integridad de la señalPara cumplir con estos requisitos, los PCB de alta velocidad deben utilizar materiales especiales y adoptar procesos especiales.En el diseño de PCB de alta velocidadLos switches de centros de datos y los servidores de IA son áreas de aplicación importantes para las placas de alta velocidad.Los servidores de IA suelen tener características tales como una gran memoria, almacenamiento de alta velocidad y procesadores multi-núcleo, que requieren especificaciones y rendimiento de PCB para que coincidan con ellos.La velocidad de puerto de los switches de centros de datos domésticos está evolucionando de 10G/40G a 400G/800GDe acuerdo con un informe publicado por Dell'Oro, se espera que para 2027, 400Gbps y velocidades más altas representen casi el 70% de las ventas de conmutadores de centros de datos,todos los cuales son inseparables de la aplicación de PCB de alta velocidad.

La demanda de placas de alta velocidad debido a la inteligencia del automóvil está aumentando.la demanda de PCB de gama media a alta en ADAS (sistemas avanzados de asistencia a la conducción)El número de unidades de control electrónicas (ECU) con características tales como la integración de sistemas de control y de control, la integración de sistemas de control y de control, la integración de sistemas de control y de control, la integración de sistemas de control y de control, la integración de sistemas de control y de control, la integración de sistemas de control y de control, la integración de sistemas de control y de control, la integración de sistemas de control y de control, la integración de sistemas de control y de control, la integración de sistemas de control y de control, etc. sigue aumentando.,La industria del automóvil es una industria de alta tecnología, de alta eficiencia y multifunción que impulsará una mayor demanda de placas automotrices de gama alta relacionadas.

2El CCL de alta velocidad es el material principal de las placas de alta velocidad, y el campo de alta gama está dominado principalmente por empresas taiwanesas y japonesas.

2.1El CCL es uno de los principales materiales de PCB.
CCL, nombre completo de Copper Clad Laminate, es un material en forma de placa fabricado impregnando con resina un paño electrónico de fibra de vidrio u otros materiales de refuerzo,con una superficie superior a 300 m2,El proceso de extracción de cobre es un proceso que consiste en la extracción de cobre a partir de la base de cobre, y luego la prensada en caliente. Tiene las características de buenas propiedades dieléctricas y mecánicas.Fabricación de tejidos de fibra de vidrio y otras materias primas, y su línea descendente incluye principalmente equipos de comunicación, electrónica de consumo, electrónica automotriz y otros campos.

El rendimiento, la calidad, la capacidad de procesamiento en la fabricación, el nivel de fabricación, el coste de fabricación y la fiabilidad y estabilidad a largo plazo de los PCB dependen en gran medida del CCL.Como material de sustrato central en la fabricación de PCB, el CCL desempeña principalmente el papel de interconexión, aislamiento y soporte para PCB, y tiene una gran influencia en la velocidad de transmisión de la señal, la pérdida de energía y la impedancia característica en el circuito.La tendencia de desarrollo tecnológico de los CCL es coherente con la de los PCB.En la actualidad, el sector de la construcción se ha convertido en uno de los sectores más afectados por el cambio climático, que se refleja principalmente en los aspectos de miniaturización, edificios de gran altura, flexibilidad e inteligencia.Las placas HDI y las placas similares a portadores tienen requisitos más altos en las capacidades de micronización de CCLLos tableros de agujero a través de múltiples capas y los planos de fondo requieren un mayor número de capas y requisitos de estructura para CCL.Las placas flexibles y las placas rígidas-flex requieren una mayor flexibilidad y fiabilidad del CCLLos sustratos de paquetes y las placas de componentes incrustados tienen mayores requisitos para la integración e inteligencia de CCL.

De acuerdo con los diferentes materiales de refuerzo, el CCL se puede dividir en CCL basado en tela de fibra de vidrio, CCL basado en papel y CCL basado en compuestos.El material de refuerzo utilizado en el CCL basado en tejido de fibra de vidrio es el tejido de fibra de vidrio.La fibra de vidrio puede absorber la mayor parte de la tensión cuando la placa base de PCB está doblada,dando al CCL basado en tela de fibra de vidrio buenas propiedades mecánicasEl CCL basado en papel utiliza papel de fibra de pulpa de madera y se utiliza principalmente para fabricar productos industriales electrónicos como computadoras y equipos de comunicación.El CCL basado en compuestos utiliza papel de fibra de pulpa de madera o papel de fibra de pulpa de algodón como material de refuerzo del núcleo y tela de fibra de vidrio como material de refuerzo de la superficieEl CCL se utiliza ampliamente en la fabricación de electrodomésticos y equipos electrónicos de alta gama.y resina fenólica CCLBasándose en diferentes propiedades mecánicas, el CCL puede dividirse en CCL rígido y CCL flexible.

Según el tamaño de la pérdida dieléctrica propia de CCL (Df) y la constante dieléctrica (Dk), CCL se puede dividir en CCL de alta velocidad y CCL de alta frecuencia.CCL de alta velocidad enfatiza su propia pérdida dieléctrica (Df)Los grados de CCL de alta velocidad comúnmente utilizados en el mercado también se dividen según el tamaño de la pérdida dieléctrica (Df).CCL de alta frecuencia presta más atención al tamaño y al cambio de la constante dieléctrica (Dk), y la estabilidad de la constante dieléctrica (Dk).y sus valores de constante dieléctrica (Dk) y factor de pérdida dieléctrica (Df) determinan directamente el rendimiento del PCBCuanto más baja sea la constante dieléctrica (Dk), más rápido se transmite la señal; cuanto menor sea el factor de pérdida de masa (Df), menor será la pérdida de transmisión de la señal.

El CCL de alta velocidad se refiere a un laminado revestido de cobre con alta velocidad de transmisión de señal, alta precisión de impedancia característica, baja dispersión de señal de transmisión y baja pérdida (Df).Las tablas de alta velocidad se dividen en muchos gradosEn general, la serie M de la empresa de referencia Panasonic se utiliza para la comparación, tales como M4, M6, M7, etc. Cuanto mayor sea el número, mayor será el valor de la comparación.Cuanto más avanzada sea y mayor sea la velocidad de transmisión a la que pueda adaptarseEl nivel M4 es un material de bajo nivel de pérdida, que aproximadamente corresponde a una velocidad de transmisión de 16 Gbps, el nivel M6 es un material de muy bajo nivel de pérdida y el nivel M7 es de pérdida super ultra baja,que corresponde aproximadamente a una velocidad de transmisión de 32 Gbps.

El requisito básico de las placas de alta velocidad es un bajo factor de pérdida dieléctrica (Df).El factor de pérdida dieléctrica (Df) es una característica de la resinaEn términos generales, la reducción de Df se logra principalmente a través del contenido de resina, sustrato y resina de sustrato.01El CCL de alta velocidad necesita ser modificado sobre esta base o añadir materiales de resina como PPO/PPE.El PTFE y la resina de hidrocarburos (dos materiales típicos de alta frecuencia) tienen el valor más bajo de Df, por debajo de 0.002La Df de la resina utilizada en el material final de alta velocidad está entre la del material de alta frecuencia y la FR-4.

El CCL de alta frecuencia se refiere a un laminado revestido de cobre con una frecuencia de funcionamiento superior a 5 GHz, adecuado para campos de frecuencia ultra alta y una constante dieléctrica ultra baja (Dk).También requiere que el factor de pérdida dieléctrica (Df) sea lo más pequeño posibleCuando hay transmisión de señal en el cable, parte de la energía será acumulada por el PCB,causando retraso en la transmisiónEl método principal para reducir Dk es modificar la resina aislante, la fibra de vidrio y la estructura general utilizada.El CCL de alta frecuencia de la corriente principal en el mercado se realiza principalmente utilizando procesos de material de politetrafluoroetileno (PTFE) y resina de hidrocarburos.Entre ellos, el CCL que utiliza PTFE es el más utilizado. Tiene las ventajas de una pequeña pérdida dieléctrica, una pequeña constante dieléctrica, un pequeño cambio con la temperatura y la frecuencia,y un coeficiente de expansión térmica cercano al de la lámina de cobre.

2.2Los materiales de aguas superiores tienen un gran impacto en el rendimiento del CCL

Los laminados revestidos de cobre tienen tres materias primas principales: papel de cobre, resina y tela de fibra de vidrio, que representan casi el 90% del costo total.Las proporciones de materia prima de los diferentes productos laminados con revestimiento de cobre serán ligeramente diferentesSegún los datos del Instituto de Investigación de la Industria de Qianzhan, el papel de cobre, la resina y el tejido de fibra de vidrio representan aproximadamente el 42,1%, el 26,1% y el 19,1% del costo de los laminados recubiertos de cobre, respectivamente..Los factores como el tipo, el grosor y la rugosidad de la lámina de cobre afectarán la pérdida de transmisión de señal y la compatibilidad de impedancia.Hablando en general, para reducir la pérdida de conductores, es necesario elegir una lámina de cobre de baja rugosidad, baja resistividad y espesor adecuado.Los tipos de lámina de cobre más utilizados incluyen HTE (alta extensibilidad)Entre ellos, la lámina de cobre HVLP tiene la rugosidad más baja y es adecuada para la transmisión de señales de alta frecuencia y alta velocidad.

La lámina de cobre es un material de chapa fina fabricado a partir de cobre puro o aleación por laminación o electrodeposición.El espesor de la lámina de cobre es generalmente entre 5-105 micrones y la anchura está entre 5-1370 mm. La lámina de cobre tiene buena conductividad eléctrica, conductividad térmica, ductilidad, resistencia a la corrosión y otras características, y se utiliza ampliamente en aparatos electrónicos y eléctricos,automóvilesEl papel de cobre se puede dividir en dos categorías según el método de producción: papel de cobre laminado y papel de cobre electrolítico.La lámina de cobre laminada es una lámina de cobre hecha por laminar lingotes de cobre en múltiples pasosSu espesor es generalmente entre 0,006-0,1 mm, y se utiliza principalmente en el campo de CCL flexible.y cristalización fina, pero su coste es relativamente elevado y es adecuado para la fabricación de productos de gama alta.La lámina de cobre electrolítica es una lámina de cobre que utiliza el principio de electrólisis para depositar una capa de cobre puro en un sustrato metálicoSu espesor es generalmente entre 0,006-0,04 mm. La lámina de cobre electrolítica tiene las ventajas de bajo costo, alta eficiencia de producción y espesor ajustable.tiene deficiencias como superficie áspera y cristalización irregular., por lo que es adecuado para la fabricación de productos de gama media a baja.

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