天津普林电路运营总经理 唐艳玲
3G时代的来临丰富了手机的功能,也给PCB的制造技术带来了巨大的挑战。对于PCB厂家来说,准确判断产品的走势,在设备、材料以及技术上做足储备,才能够更好地去应对3G的变革。
2008年4月,中国正式启动TD-SCDMA社会化业务测试,由TD-SCDMA这个经历了长达10年技术成熟过程的国产第三代通信技术(3G)拉开中国3G手机的大幕。
3G的最大亮点在于共享式2M带宽的数据业务,它可以使全球范围内的任何用户使用小型廉价移动平台,实现从陆地到海洋到卫星的全球立体通信联网,保证全球漫游用户在任何地方、任何时候与任何人进行通信,并能提供有线电话的语音质量及智能网、多媒体、分组无线电、娱乐及宽带等一系列业务。对于PCB印制电路板产业而言,3G技术的快速增长也使HDI(高密度印制电路板)向新的技术发展,以适应3G的需求。
3G手机影响PCB技术方向
随着手机功能增强和产品尺寸缩小,必然使得印制电路板的设计越来越多地向二阶、三阶甚至更多的高密度互连积层发展。手机功能不断增加,在手机印制板面积基本不变的前提下,手机用HDI板有以下几个趋势:一是基本为二阶HDI结构,部分甚至需要三阶的HDI结构;二是线宽间距基本在75μm左右,更小的为50μm,最小的BGA孔均达到0.5mm,不久将达到0.4mm;三是堆叠设计的盲孔/埋孔需要电镀铜填孔或树脂塞孔,确保互连可靠性及板面平整度;四是微盲孔/埋孔的直径和焊盘的直径越来越小。随着3G手机成为“个人多媒体中心”,三阶HDI必然成为3G手机未来采用的主流。
新的趋势出现必然影响PCB产业下一步的发展方向,在3G之前的2G、2.5G时代这一相当长的时间内,为了节约成本,PCB的层数被努力压缩,布线密度不断提高,使得普通手机用HDI板的加工难度在不断增加的同时,层数和阶数的增长却一度比较迟缓。3G手机的出现和日趋成熟,或许可以让这种情形有所改观。这就出现了两种可能:
首先,在低层、低阶PCB上整合诸多功能的同时,又要保证数据传输速度的极大提高,势必会造成布线密度的继续增加以及对于阻抗等特性控制更加精确。手机“轻、薄、短、小”的理念在3G手机上仍会延续,目前相较于普通手机,体积庞大的3G手机要缩水到同等体积或者更小,无疑会继续推动PCB往低层、低阶、高密度的方向发展。
其次,在布线密度、特性控制难以满足更进一步的需求的时候,必然会带来PCB的层数、阶数的提高。高层、高阶对于提高PCB容量的作用无疑是明显的,而且目前看来也不是很困难的事情。但由于3G手机的使用范围及特性———“轻、薄、短、小”的要求依然存在,其体积就不可能无限制增大,那么层数的增多就必然造成层间距的不断缩小。
3G手机对PCB基材要求更高
我们认为,3G对于PCB基材的选择提出了更高的要求。目前对于2.5G和GSM(全球移动通信系统)手机板PCB企业已经使用传统FR-4系列材料应用于HDI技术大量生产,但对于3G手机板来说,依靠高频传输技术和数字无线处理技术实现优于2G手机性能和功能的产品对其主板PCB材料使用方面有很高的要求。