Análise da cadeia industrial de PCB de alta velocidade

1. PCB de alta velocidade é uma placa de circuito impresso especial geralmente usado em circuitos digitais de alta velocidade

1.1.PCB é o principal componente de interconexão electrónica de produtos electrónicos
A placa de circuito impresso é conhecida como PCB (Printed Circuit Board). O substrato do PCB é composto por uma folha de cobre condutora e um material isolante e térmico no meio.Ele usa uma malha de pequenas linhas para formar conexões de circuito predeterminadas entre vários componentes eletrônicosEsta conectividade torna o PCB uma interconexão eletrônica chave para produtos eletrônicos e, como resultado, o PCB é conhecido como a "Mãe da Eletrônica"." O PCB pode ser dividido em placas de material orgânico e placas de material inorgânico de acordo com os materiaisDe acordo com as diferentes estruturas, podem ser divididos em placas rígidas, placas flexíveis, placas rígidas-flexíveis e substratos de embalagem.pode ser dividido em painel únicoA linha de produção da cadeia industrial de PCB envolve principalmente a fabricação de matérias-primas conexas, tais como laminados revestidos de cobre, prepregs, folhas de cobre,Esferas de cobreO segmento intermediário é principalmente a fabricação de PCB. O downstream é a ampla gama de aplicações de PCB, incluindo comunicações, eletrônicos de consumo,Eletrónica automóvel, controlo industrial, medicina, aeroespacial, defesa nacional e embalagens de semicondutores e outros domínios.

A tendência de desenvolvimento da tecnologia de PCB reflete-se principalmente na miniaturização, edifícios altos, flexibilidade e inteligência.A miniaturização significa que, com o desenvolvimento da miniaturização e da diversificação funcional dos produtos eletrónicos de consumo, o mercado europeu está a crescer., os PCBs precisam ser equipados com mais componentes e reduzidos em tamanho, exigindo que os PCBs tenham maior precisão e capacidades de miniaturização.Alto-elevação refere-se ao desenvolvimento de alta velocidade e alta frequência dos campos de computadores e servidores na era 5G e AIO PCB deve funcionar a alta frequência e alta velocidade, ter um desempenho estável e desempenhar funções mais complexas, exigindo que o PCB tenha mais camadas e uma estrutura mais complexa.A flexibilidade significa que, com a ascensão de aplicações emergentes, tais como dispositivos portáteis e ecrãs flexíveis, os PCBs precisam ter uma boa flexibilidade e flexibilidade para se adaptarem a diferentes formas e espaços, exigindo que os PCBs tenham uma melhor flexibilidade e fiabilidade.Inteligência refere-se ao desenvolvimento da Internet das CoisasA PCB precisa de capacidades de processamento de dados mais fortes e capacidades de controlo inteligentes para alcançar a interconexão e a gestão automática entre dispositivos,exigindo que o PCB tenha uma maior integração e inteligência.

1.2PCB de alta velocidade é uma placa especial de circuito impresso
A PCB de alta velocidade é utilizada principalmente em circuitos digitais de alta velocidade e precisa garantir a integridade da transmissão do sinal.Os PCB de alta frequência são utilizados principalmente em equipamentos eletrónicos de alta frequência (frequência superior a 1 GHz) e de ultraalta frequência (frequência superior a 10 GHz), tais como chips de radiofrequência, receptores de microondas, interruptores de radiofrequência, sintonizadores vazios, redes de seleção de frequência, etc. Diferente dos PCB de alta frequência, na concepção de PCB de alta velocidade,mais fatores como a integridade do sinalPara satisfazer estes requisitos, os PCB de alta velocidade precisam de utilizar materiais especiais e adoptar processos especiais.No projeto de PCB de alta velocidadeOs switches de centros de dados e os servidores de IA são importantes áreas de aplicação para placas de alta velocidade.Os servidores de IA geralmente têm características como grande memória, armazenamento de alta velocidade e processadores multi-núcleo, que exigem especificações e desempenho de PCB para combiná-los.A velocidade das portas dos principais switches de data center domésticos está evoluindo de 10G/40G para 400G/800GDe acordo com um relatório divulgado pela Dell·Oro, espera-se que até 2027, 400Gbps e velocidades mais altas representem quase 70% das vendas de switches de data center,todas as quais são inseparáveis da aplicação de PCB de alta velocidade.

A demanda por placas de alta velocidade devido à inteligência do automóvel está a aumentar.a procura de PCB de gama média a alta no ADAS (Advanced Driving Assistance Systems), cockpits inteligentes, eletrificação do sistema de energia, arquitetura funcional eletrônica automotiva e outros domínios continuam a aumentar.,A Comissão considera que a utilização de placas de alta qualidade para a fabricação de placas de alta qualidade para automóveis é uma das principais vantagens da nova tecnologia.

2O CCL de alta velocidade é o material principal das placas de alta velocidade, e o campo de ponta é dominado principalmente por empresas taiwanesas e japonesas.

2.1O CCL é um dos principais materiais de PCB
O CCL, nome completo de Copper Clad Laminate, é um material em forma de placa obtido por impregnação de tecido eletrónico de fibra de vidro ou de outros materiais de reforço com resina,com um ou ambos os lados revestidos por uma folha de cobreO processo de transformação é caracterizado por boas propriedades dieléctricas e mecânicas.Fabricação de tecidos de fibra de vidro e outras matérias-primas, e a sua linha a jusante inclui principalmente equipamentos de comunicação, electrónica de consumo, electrónica automotiva e outros campos.

O desempenho, a qualidade, a capacidade de processamento no fabrico, o nível de fabrico, o custo de fabrico e a fiabilidade e estabilidade a longo prazo dos PCB dependem em grande parte do CCL.Como material de substrato principal na fabricação de PCBA CCL desempenha principalmente o papel de interconexão, isolamento e suporte para PCB e tem uma grande influência na velocidade de transmissão do sinal, perda de energia e impedância característica no circuito.A tendência de desenvolvimento tecnológico da CCL é coerente com a da PCB, que se reflete principalmente nos aspectos da miniaturização, dos edifícios de grande altura, da flexibilidade e da inteligência.As placas HDI e as placas semelhantes a portadoras têm requisitos mais elevados em relação às capacidades de micronização das CCLAs placas e os backplanes de buracos de várias camadas requerem um número de camadas e requisitos de estrutura mais elevados para o CCL.As placas flexíveis e as placas rígidas-flex exigem uma maior flexibilidade e fiabilidade do CCLOs substratos dos pacotes e as placas de componentes incorporados têm requisitos mais elevados para a integração e a inteligência do CCL.

De acordo com diferentes materiais de reforço, o CCL pode ser dividido em CCL à base de tecido de fibra de vidro, CCL à base de papel e CCL à base de compostos.O material de reforço utilizado no CCL à base de tecido de fibra de vidro é tecido de fibra de vidroA fibra de vidro pode absorver a maior parte da tensão quando a placa-mãe do PCB é dobrada,dando ao CCL à base de tecido de fibra de vidro boas propriedades mecânicasO CCL à base de papel utiliza papel de fibras de pasta de madeira e é utilizado principalmente para fabricar produtos industriais eletrónicos, como computadores e equipamentos de comunicação.O CCL à base de compostos utiliza papel de fibras de celulose de madeira ou papel de fibras de celulose de algodão como material de reforço do núcleo e pano de fibras de vidro como material de reforço da superfícieO CCL é amplamente utilizado na fabricação de eletrodomésticos de alta qualidade e equipamentos eletrônicos.e resina fenólica CCLCom base em diferentes propriedades mecânicas, o CCL pode ser dividido em CCL rígido e CCL flexível.

De acordo com o tamanho da própria perda dielétrica da CCL (Df) e da constante dielétrica (Dk), a CCL pode ser dividida em CCL de alta velocidade e CCL de alta frequência.CCL de alta velocidade enfatiza a sua própria perda dielétrica (Df)Os tipos de CCL de alta velocidade comumente utilizados no mercado também são divididos de acordo com o tamanho da perda dielétrica (Df).CCL de alta frequência presta mais atenção ao tamanho e à alteração da constante dielétrica (Dk), e a estabilidade da constante dielétrica (Dk).e os valores da constante dielétrica (Dk) e do fator de perda dielétrica (Df) determinam diretamente o desempenho do PCBQuanto menor a constante dielétrica (Dk), mais rápido é transmitido o sinal; quanto menor o fator de perda de massa (Df), menor a perda de transmissão do sinal.

O CCL de alta velocidade refere-se a um laminado revestido de cobre com alta velocidade de transmissão do sinal, alta precisão de impedância característica, baixa dispersão do sinal de transmissão e baixa perda (Df).As placas de alta velocidade são divididas em muitos tiposEm geral, a série M da empresa de referência Panasonic é utilizada para comparação, tais como M4, M6, M7 etc. Quanto maior o número, maior o valor da série.Quanto mais avançado for e maior for a taxa de transmissão, mais adaptável será.O nível M4 é um material de nível de baixa perda, que corresponde aproximadamente a uma taxa de transmissão de 16 Gbps, o nível M6 é um material de nível de perda muito baixa e o nível M7 é de perda super ultra baixa,que corresponde aproximadamente a uma taxa de transmissão de 32 Gbps.

O requisito central das placas de alta velocidade é um baixo fator de perda dielétrica (Df). Quanto menor a Df, mais estável é e melhor o desempenho de alta velocidade.O fator de perda dielétrica (Df) é uma característica da resinaEm geral, a redução da Df é obtida principalmente através do teor de resina, substrato e resina do substrato.01O CCL de alta velocidade precisa ser modificado com base nesta base ou adicionar materiais de resina, como PPO/PPE.PTFE e resina de hidrocarbonetos (dois materiais típicos de alta frequência) têm o valor Df mais baixo, abaixo de 0.002A Df da resina utilizada no material final de alta velocidade está entre a do material de alta frequência e a FR-4.

O CCL de alta frequência refere-se a um laminado revestido de cobre com uma frequência de funcionamento superior a 5 GHz, adequado para campos de ultra-alta frequência e uma constante dielétrica ultra-baixa (Dk).Também exige que o fator de perda dielétrica (Df) seja o menor possível. PCB feito de CCL como a matéria-prima do núcleo pode ser considerado como um dispositivo capacitivo.causando atraso na transmissãoO método principal para reduzir Dk é modificar a resina isolante, a fibra de vidro e a estrutura geral usada.O CCL de alta frequência predominante no mercado é fabricado principalmente utilizando processos de materiais de politetrafluoroetileno (PTFE) e resina de hidrocarbonetos.Entre eles, o CCL usando PTFE é o mais amplamente utilizado.e um coeficiente de expansão térmica próximo ao da folha de cobre metálico.

2.2Os materiais a montante têm um enorme impacto no desempenho da CCL

Os laminados revestidos de cobre têm três principais matérias-primas: folha de cobre, resina e tecido de fibra de vidro, representando quase 90% do custo total.As proporções das matérias-primas dos diferentes produtos laminados revestidos de cobre serão ligeiramente diferentesDe acordo com dados do Instituto de Investigação da Indústria de Qianzhan, as folhas de cobre, a resina e o tecido de fibra de vidro representam cerca de 42,1%, 26,1% e 19,1% do custo dos laminados revestidos de cobre, respectivamente.Os fatores como o tipo, espessura e rugosidade da folha de cobre afetarão a perda de transmissão de sinal e a correspondência de impedância.Em geral., para reduzir a perda de condutores, é necessário escolher folhas de cobre com baixa rugosidade, baixa resistividade e espessura adequada.Os tipos de folha de cobre mais utilizados incluem HTE (alta extensibilidade), RTF (reverso), HVLP (baixo perfil), etc. Entre eles, a folha de cobre HVLP tem a mais baixa rugosidade e é adequada para transmissão de sinal de alta frequência e alta velocidade.

A folha de cobre é uma fina chapa metálica fabricada a partir de cobre puro ou liga por laminação ou eletrodeposição.A espessura da folha de cobre é geralmente entre 5-105 microns e a largura é entre 5-1370 mmA folha de cobre tem boa condutividade elétrica, condutividade térmica, ductilidade, resistência à corrosão e outras características, e é amplamente utilizada em aparelhos eletrónicos e elétricos.automóveisA folha de cobre pode ser dividida em duas categorias de acordo com o método de produção: folha de cobre laminada e folha de cobre eletrolítica.Folha de cobre laminada é uma folha de cobre feita por enrolar lingotes de cobre em passagens múltiplasA sua espessura é geralmente entre 0,006-0,1 mm, e é utilizada principalmente no campo da CCL flexível.e cristalização fina, mas o custo é relativamente elevado e é adequado para a fabricação de produtos de ponta.Folha de cobre eletrolítica é uma folha de cobre que usa o princípio da eletrólise para depositar uma camada de cobre puro em um substrato metálicoA sua espessura é geralmente entre 0,006-0,04 mm. A folha de cobre eletrolítica tem as vantagens de baixo custo, alta eficiência de produção e espessura ajustável.tem deficiências como superfície áspera e cristalização irregular, por isso é adequado para a fabricação de produtos de gama média a baixa.

Não, não, não, não, não.

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