Τι είναι το PCB; Ανάλυση της βιομηχανικής αλυσίδας PCB υψηλής ταχύτητας

1Το PCB υψηλής ταχύτητας είναι ένα ειδικό έντυπο πλακέτο κυκλωμάτων που χρησιμοποιείται συνήθως σε ψηφιακά κυκλώματα υψηλής ταχύτητας.

1.1Το PCB είναι το βασικό στοιχείο ηλεκτρονικής διασύνδεσης των ηλεκτρονικών προϊόντων
Το υπόστρωμα του PCB αποτελείται από αγωγό χαλκό και ένα μονωτικό και θερμομονωτικό υλικό στη μέση.Χρησιμοποιεί ένα πλέγμα μικρών γραμμών για να σχηματίσει προκαθορισμένες συνδέσεις κυκλωμάτων μεταξύ διαφόρων ηλεκτρονικών εξαρτημάτωνΗ συνδεσιμότητα αυτή καθιστά το PCB μια βασική ηλεκτρονική διασύνδεση για ηλεκτρονικά προϊόντα, και ως αποτέλεσμα, το PCB είναι γνωστό ως η "Μητέρα των Ηλεκτρονικών"." Το PCB μπορεί να χωριστεί σε πλακάκια οργανικού υλικού και πλακάκια ανόργανου υλικού σύμφωνα με τα υλικάΣύμφωνα με τις διάφορες δομές, μπορούν να διαιρεθούν σε άκαμπτες πλάκες, εύκαμπτες πλάκες, άκαμπτες-ευέλικτες πλάκες και υποστρώματα συσκευασίας.μπορεί να διαιρεθεί σε μονοπίνακαΗ βιομηχανική αλυσίδα PCB περιλαμβάνει κυρίως την παραγωγή σχετικών πρώτων υλών, όπως τα επικάλυψη με χαλκό, τα προετοιμαστικά, το χαλκό φύλλοσφαίρες χαλκούΗ ενδιάμεση κατηγορία είναι κυρίως η παραγωγή PCB. Η κατωτέρω κατηγορία είναι το ευρύ φάσμα εφαρμογών των PCB, συμπεριλαμβανομένων των επικοινωνιών, των καταναλωτικών ηλεκτρονικών προϊόντων,ηλεκτρονικά οχήματα, βιομηχανικός έλεγχος, ιατρική, αεροδιαστημική, εθνική άμυνα και συσκευασία ημιαγωγών και άλλους τομείς.

Η τάση ανάπτυξης της τεχνολογίας PCB αντανακλάται κυρίως στη μινιατουριοποίηση, τα πολυώρια κτίρια, την ευελιξία και την ευφυΐα.Η μικροποίηση σημαίνει ότι με την ανάπτυξη της μικροποίησης και της λειτουργικής διαφοροποίησης των καταναλωτικών ηλεκτρονικών προϊόντων, τα PCB πρέπει να είναι εξοπλισμένα με περισσότερα συστατικά και να μειωθούν σε μέγεθος, απαιτώντας τα PCB να έχουν υψηλότερη ακρίβεια και δυνατότητες μικροποίησης.Ο όρος "υψότοπος" αναφέρεται στην ανάπτυξη υψηλής ταχύτητας και υψηλής συχνότητας των υπολογιστών και των διακομιστών στην εποχή 5G και AI.Το PCB πρέπει να λειτουργεί σε υψηλή συχνότητα και υψηλή ταχύτητα, να έχει σταθερή απόδοση και να αναλαμβάνει πιο πολύπλοκες λειτουργίες, απαιτώντας το PCB να έχει περισσότερα στρώματα και μια πιο περίπλοκη δομή.Η ευελιξία σημαίνει ότι με την άνοδο των αναδυόμενων εφαρμογών όπως φορητές συσκευές και ευέλικτες οθόνες, τα PCB πρέπει να έχουν καλή ευελιξία και ευελιξία για να προσαρμόζονται σε διαφορετικά σχήματα και χώρους, απαιτώντας τα PCB να έχουν καλύτερη ευελιξία και αξιοπιστία.Η νοημοσύνη αναφέρεται στην ανάπτυξη του Διαδικτύου των ΠραγμάτωνΤο PCB χρειάζεται ισχυρότερες δυνατότητες επεξεργασίας δεδομένων και ικανότητες ευφυούς ελέγχου για να επιτευχθεί διασύνδεση και αυτόματη διαχείριση μεταξύ συσκευών,απαιτώντας από τα PCB να έχουν υψηλότερη ολοκλήρωση και ευφυΐα.

1.2Το υψηλής ταχύτητας PCB είναι ένα ειδικό έντυπο πλακέτο κυκλωμάτων.
Τα PCB υψηλής ταχύτητας χρησιμοποιούνται κυρίως σε ψηφιακά κυκλώματα υψηλής ταχύτητας και πρέπει να διασφαλίζουν την ακεραιότητα της μετάδοσης σήματος.Τα PCB υψηλής συχνότητας χρησιμοποιούνται κυρίως σε ηλεκτρονικούς εξοπλισμούς υψηλής συχνότητας (συχνότητα άνω των 1 GHz) και εξαιρετικά υψηλής συχνότητας (συχνότητα άνω των 10 GHz), όπως τα τσιπ ραδιοσυχνοτήτων, οι δέκτες μικροκυμάτων, οι διακόπτες ραδιοσυχνοτήτων, οι κενοί συντονιστές, τα δίκτυα επιλογής συχνότητας κλπ.περισσότεροι παράγοντες όπως η ακεραιότητα του σήματοςΓια να ικανοποιηθούν αυτές οι απαιτήσεις, τα PCB υψηλής ταχύτητας πρέπει να χρησιμοποιούν ειδικά υλικά και να υιοθετούν ειδικές διαδικασίες.Στον σχεδιασμό PCB υψηλής ταχύτηταςΟι διακοπτές κέντρων δεδομένων και οι διακομιστές τεχνητής νοημοσύνης αποτελούν σημαντικούς τομείς εφαρμογής για τις πλακέτες υψηλής ταχύτητας.Οι διακομιστές τεχνητής νοημοσύνης συνήθως έχουν χαρακτηριστικά όπως μεγάλη μνήμη, αποθήκευσης υψηλής ταχύτητας και επεξεργαστών πολλαπλών πυρήνων, οι οποίοι απαιτούν προδιαγραφές PCB και απόδοση για να τους ταιριάζουν.Η ταχύτητα λιμένων των εγχώριων διακόπτες κέντρων δεδομένων εξελίσσεται από 10G/40G σε 400G/800GΣύμφωνα με μια έκθεση που δημοσιεύθηκε από την Dell ̇ Oro, αναμένεται ότι μέχρι το 2027, τα 400Gbps και τα υψηλότερα ταχύτητα θα αντιπροσωπεύουν σχεδόν το 70% των πωλήσεων διακόπτη κέντρου δεδομένων,που είναι όλα αδιαχώριστα από την εφαρμογή PCB υψηλής ταχύτητας.

Η ζήτηση για υψηλής ταχύτητας πλαίσια λόγω της νοημοσύνης του αυτοκινήτου αυξάνεται.η ζήτηση PCB μεσαίου έως υψηλού επιπέδου στα συστήματα ADAS (Advanced Driving Assistance Systems)Οι νέες τεχνολογίες, όπως η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία, η ηλεκτρονική τεχνολογία,Πολυλειτουργικότητα και υψηλή αποδοτικότητα θα οδηγήσουν σε αυξημένη ζήτηση σχετικών high-end αυτοκινητοβιομηχανικών πλακών.

2Το CCL υψηλής ταχύτητας είναι το βασικό υλικό των πλακών υψηλής ταχύτητας και ο τομέας υψηλής ποιότητας κυριαρχείται κυρίως από εταιρείες της Ταϊβάν και της Ιαπωνίας.

2.1Το CCL είναι ένα από τα κύρια υλικά των PCB
Το CCL, η πλήρης ονομασία του Copper Clad Laminate, είναι ένα πλακάκινο υλικό που παράγεται από την εμποτισμό ηλεκτρονικού υφάσματος από ίνες γυαλιού ή άλλων ενισχυτικών υλικών με ρητίνη,που καλύπτονται από μία ή και τις δύο πλευρές με χαλκόφωλιοΤο υδρογόνο έχει τα χαρακτηριστικά των καλών διηλεκτρικών ιδιοτήτων και των μηχανικών ιδιοτήτων.βιομηχανίες υφαντικών ινών γυαλιού και άλλων πρώτων υλών, και η κατωτέρω πορεία της περιλαμβάνει κυρίως εξοπλισμό επικοινωνιών, καταναλωτικά ηλεκτρονικά, ηλεκτρονικά οχημάτων και άλλους τομείς.

Η απόδοση, η ποιότητα, η επεξεργασσιμότητα των PCB κατά την κατασκευή, το επίπεδο παραγωγής, το κόστος παραγωγής και η μακροπρόθεσμη αξιοπιστία και σταθερότητα εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το CCL.Ως βασικό υλικό υποστρώματος στην κατασκευή PCB, το CCL διαδραματίζει κυρίως το ρόλο της διασύνδεσης, της μόνωσης και της υποστήριξης των PCB και έχει μεγάλη επιρροή στην ταχύτητα μετάδοσης του σήματος, την απώλεια ενέργειας και τη χαρακτηριστική αντίσταση στο κύκλωμα.Η τεχνολογική εξέλιξη της CCL συνάδει με εκείνη της PCBΗ διατήρηση της ευελιξίας των κτιριακών εγκαταστάσεων, η οποία αντανακλάται κυρίως στις πτυχές της μικροποίησης, των πολυώρων κτιρίων, της ευελιξίας και της ευφυΐας.Τα HDI board και τα carrier-like board έχουν υψηλότερες απαιτήσεις για τις δυνατότητες μικροποίησης των CCLΟι υψηλές πολυεπίπεδες με τρύπες και οι πλατφόρμες υποστρώματος απαιτούν υψηλότερες απαιτήσεις για τον αριθμό των στρωμάτων και τη δομή των CCL.Οι ευέλικτες και οι άκαμπτες πλακέτες απαιτούν μεγαλύτερη ευελιξία και αξιοπιστία των CCLΤα υποστρώματα συσκευασίας και τα ενσωματωμένα πλαίσια συστατικών έχουν υψηλότερες απαιτήσεις για την ολοκλήρωση και την ευφυΐα CCL.

Σύμφωνα με τα διαφορετικά υλικά ενίσχυσης, το CCL μπορεί να διαιρεθεί σε CCL που βασίζεται σε υαλοπλαστικό ύφασμα, CCL που βασίζεται σε χαρτί και CCL που βασίζεται σε σύνθετα υλικά.Το ενισχυτικό υλικό που χρησιμοποιείται για το CCL με βάση υαλοειδή υφάσματα είναι υαλοειδή υφάσματαΗ γυάλινη ίνα μπορεί να απορροφήσει το μεγαλύτερο μέρος της πίεσης όταν η μητρική πλακέτα PCB είναι λυγισμένη,δίνοντας στο CCL με βάση υαλοπλαστικό ύφασμα καλές μηχανικές ιδιότητεςΤο CCL με βάση το χαρτί χρησιμοποιεί χαρτί από ίνες ξύλου και χρησιμοποιείται κυρίως για την κατασκευή ηλεκτρονικών βιομηχανικών προϊόντων, όπως υπολογιστές και εξοπλισμός επικοινωνιών.Το CCL με βάση σύνθετα χρησιμοποιεί χαρτί από ίνες ξύλου ή χαρτί από ίνες βαμβακιού ως υλικό ενίσχυσης του πυρήνα και ύφασμα από γυάλινες ίνες ως υλικό ενίσχυσης της επιφάνειας.Ανάλογα με τη ρητίνη μόνωσης, το CCL μπορεί επίσης να διαιρεθεί σε ρητίνη επωξίας CCL, ρητίνη πολυεστέρα CCL,και φαινολική ρητίνη CCLΜε βάση τις διαφορετικές μηχανικές ιδιότητες, το CCL μπορεί να διαιρεθεί σε άκαμπτο CCL και ευέλικτο CCL.

Σύμφωνα με το μέγεθος της δικής της διηλεκτρικής απώλειας (Df) και της διηλεκτρικής σταθεράς (Dk), η CCL μπορεί να διαιρεθεί σε CCL υψηλής ταχύτητας και CCL υψηλής συχνότητας.Η CCL υψηλής ταχύτητας τονίζει τη δική της διηλεκτρική απώλεια (Df)Οι κατηγορίες CCL υψηλής ταχύτητας που χρησιμοποιούνται συνήθως στην αγορά διαιρούνται επίσης ανάλογα με το μέγεθος της διηλεκτρικής απώλειας (Df).η CCL υψηλής συχνότητας δίνει μεγαλύτερη προσοχή στο μέγεθος και την αλλαγή της διηλεκτρικής σταθεράς (Dk)Το CCL αντιπροσωπεύει περίπου το 30% του κόστους παραγωγής των PCB,και οι τιμές της διηλεκτρικής σταθεράς (Dk) και του διηλεκτρικού συντελεστή απώλειας (Df) καθορίζουν άμεσα τις επιδόσεις των PCBΌσο χαμηλότερη είναι η διηλεκτρική σταθερά (Dk), τόσο ταχύτερα μεταδίδεται το σήμα· όσο μικρότερος είναι ο συντελεστής απώλειας μάζας (Df), τόσο μικρότερη είναι η απώλεια μετάδοσης του σήματος.

Το CCL υψηλής ταχύτητας αναφέρεται σε ένα επικάλυμμα χαλκού με υψηλή ταχύτητα μετάδοσης σήματος, υψηλή χαρακτηριστική ακρίβεια παρεμπόδισης, χαμηλή διασπορά σήματος μετάδοσης και χαμηλή απώλεια (Df).Τα ταχύτατα πλαίσια χωρίζονται σε πολλά είδηΓενικά, η σειρά M της εταιρείας αναφοράς Panasonic χρησιμοποιείται για σύγκριση, όπως η M4, M6, M7 κλπ. Όσο μεγαλύτερος ο αριθμός, τόσο μεγαλύτερη η τιμή.Όσο πιο προηγμένο είναι και όσο υψηλότερος ο ρυθμός μετάδοσης μπορεί να προσαρμοστείΤο επίπεδο M4 είναι υλικό χαμηλής απώλειας, το οποίο αντιστοιχεί κατά προσέγγιση σε ρυθμό μετάδοσης 16Gbps, το επίπεδο M6 είναι υλικό πολύ χαμηλής απώλειας και το επίπεδο M7 είναι υπερ-υπερ-χαμηλής απώλειας,που αντιστοιχεί κατά προσέγγιση σε ρυθμό μετάδοσης 32Gbps.

Η βασική απαίτηση των πλακών υψηλών ταχυτήτων είναι χαμηλός συντελεστής διηλεκτρικής απώλειας (Df). Όσο μικρότερο είναι το Df, τόσο πιο σταθερό είναι και τόσο καλύτερη είναι η απόδοση υψηλών ταχυτήτων.Ο συντελεστής διηλεκτρικής απώλειας (Df) είναι χαρακτηριστικό της ρητίνηςΓενικά, η μείωση της Df επιτυγχάνεται κυρίως μέσω της περιεκτικότητας σε ρητίνη, υπόστρωμα και υποστρώμα ρητίνης.01Το CCL υψηλής ταχύτητας πρέπει να τροποποιηθεί με βάση αυτό ή να προστεθούν υλικά ρητίνης όπως PPO/PPE.Το PTFE και η ρητίνη υδρογονανθράκων (δύο τυπικά υλικά υψηλής συχνότητας) έχουν τη χαμηλότερη τιμή Df, κάτω από 0.002Το Df της ρητίνης που χρησιμοποιείται στο τελικό υλικό υψηλής ταχύτητας είναι μεταξύ του υλικού υψηλής συχνότητας και του FR-4.

Το CCL υψηλής συχνότητας αναφέρεται σε ένα επικάλυμμα χαλκού με συχνότητα λειτουργίας άνω των 5 GHz, κατάλληλο για πεδία υπερ-υψηλών συχνοτήτων, και υπερ-χαμηλή διηλεκτρική σταθερά (Dk).Απαιτεί επίσης τον συντελεστή διαλεκτρικής απώλειας (Df) να είναι όσο το δυνατόν μικρότεροςΤο PCB που κατασκευάζεται από CCL ως βασική πρώτη ύλη μπορεί να θεωρηθεί ως χωρητική συσκευή.προκαλώντας καθυστέρηση μετάδοσηςΟσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα, τόσο πιο προφανής είναι η καθυστέρηση.Το κύριο CCL υψηλής συχνότητας στην αγορά υλοποιείται κυρίως με τη χρήση υλικών από πολυτετραφθοροαιθυλένιο (PTFE) και υδρογονανθράκη ρητίνη.Μεταξύ αυτών, το CCL που χρησιμοποιεί PTFE είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο. Έχει τα πλεονεκτήματα μικρής διαλεκτρικής απώλειας, μικρής διαλεκτρικής σταθεράς, μικρής αλλαγής με τη θερμοκρασία και τη συχνότητα,με συντελεστή θερμικής διαστολής κοντά στον συντελεστή της χαλκού.

2.2Τα υλικά της ανόδου έχουν τεράστιο αντίκτυπο στην απόδοση του CCL

Τα επικάλυψη με χαλκό έχουν τρεις κύριες πρώτες ύλες: χαλκό, ρητίνη και υφάσματα από ίνες γυαλιού, που αντιπροσωπεύουν σχεδόν το 90% του συνολικού κόστους.Οι αναλογίες πρώτων υλών των διαφόρων προϊόντων με επικάλυψη χαλκού θα διαφέρουν ελαφράΣύμφωνα με τα στοιχεία του Ινστιτούτου Ερευνών Βιομηχανίας Qianzhan, το χαλκό φύλλο, η ρητίνη και το υφάστιο από ίνες γυαλιού αντιπροσωπεύουν περίπου 42,1%, 26,1% και 19,1% του κόστους των χαλκού επικαλυμμένων λαμινάντων αντίστοιχα.Οι παράγοντες όπως ο τύπος, το πάχος και η τραχύτητα του χαλκού θα επηρεάσουν την απώλεια μετάδοσης σήματος και την αντιστάθμιση της αντίστασης.Σε γενικές γραμμέςΓια να μειωθεί η απώλεια των αγωγών, είναι απαραίτητο να επιλεγεί χαλκό με χαμηλή τραχύτητα, χαμηλή αντίσταση και κατάλληλο πάχος.οι συνήθως χρησιμοποιούμενοι τύποι χαλκού περιλαμβάνουν HTE (υψηλή επεκτασιμότητα)Μεταξύ αυτών, το χαλκό χαλκού HVLP έχει τη χαμηλότερη τραχύτητα και είναι κατάλληλο για μετάδοση σήματος υψηλής συχνότητας και υψηλής ταχύτητας.

Το φύλλο χαλκού είναι ένα λεπτό φύλλο μεταλλικού υλικού που κατασκευάζεται από καθαρό χαλκό ή κράμα με κυλίνδρωση ή ηλεκτροθέτηση.Το πάχος του χαλκού είναι γενικά μεταξύ 5-105 μικρών και το πλάτος είναι μεταξύ 5-1370 mmΤο χαλκό έχει καλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, θερμική αγωγιμότητα, ευελιξία, αντοχή στη διάβρωση και άλλα χαρακτηριστικά και χρησιμοποιείται ευρέως σε ηλεκτρονικές και ηλεκτρικές συσκευές.αυτοκινήτωνΤο χαλκό μπορεί να διαιρεθεί σε δύο κατηγορίες ανάλογα με τη μέθοδο παραγωγής: χαλκό τυλιγμένο και χαλκό ηλεκτρολυτικό.Το τυλιγμένο χαλκό είναι ένα χαλκό που παράγεται με την έλαση χαλκού σε πολλαπλά περάσματαΤο πάχος του είναι γενικά μεταξύ 0,006-0,1 mm, και χρησιμοποιείται κυρίως στον τομέα της ευέλικτης CCL.και λεπτή κρυστάλλωση, αλλά το κόστος είναι σχετικά υψηλό και είναι κατάλληλο για την κατασκευή προϊόντων υψηλής ποιότητας.Το ηλεκτρολυτικό χαλκό είναι ένα χαλκό που χρησιμοποιεί την αρχή της ηλεκτρόλυσης για την κατάθεση ενός στρώματος καθαρού χαλκού σε ένα μεταλλικό υπόστρωμαΤο πάχος του είναι γενικά μεταξύ 0,006-0,04 mm. Το ηλεκτρολυτικό χαλκό έχει τα πλεονεκτήματα χαμηλού κόστους, υψηλής αποδοτικότητας παραγωγής και ρυθμιζόμενου πάχους.έχει ελλείψεις όπως τραχύτητα της επιφάνειας και άνιση κρυστάλλωση., έτσι ώστε να είναι κατάλληλο για την κατασκευή προϊόντων μεσαίας έως χαμηλής κατηγορίας.

Επικεφαλής της Εθνικής Αστυνομίας.

Δήλωση πνευματικής ιδιοκτησίας: Τα πνευματικά δικαιώματα των πληροφοριών σε αυτό το άρθρο ανήκουν στον αρχικό συγγραφέα και δεν αντιπροσωπεύουν τις απόψεις αυτής της πλατφόρμας.Εάν υπάρχουν λάθη πνευματικής ιδιοκτησίας και πληροφοριών, επικοινωνήστε μαζί μας για να το διορθώσετε ή να το διαγράψετε.