嘉立创64层PCB挑战:AI热潮下电路板的隐形较量
当前AI浪潮席卷全球,GPU产业链各个环节错综复杂,究竟谁能与AI算力的关系最为紧密?
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投资者们普遍给出的答案是:PCB(印制电路板)。
二者的绑定逻辑清晰可辨:每一颗芯片都需要PCB作为载体进行支撑,它既是电气连接的基础平台,也是芯片性能释放的关键"地基"。随着GPU算力持续跃升,PCB技术也在同步进化——层数越来越高,布线愈发精密,信号完整性的要求也更为严苛。
二级市场上,PCB概念股的热度已经充分说明了这种"性能联动"的逻辑:谁能攻克更高阶的技术和产能瓶颈,谁就能在市场竞争中占据更有利的位置。
Prismark此前曾预测,到2025年全球PCB产值将达到786亿美元。然而看似成熟的PCB制造领域,实则暗藏着诸多技术壁垒:
在多层板压合环节,层间滑板、分层等问题频发;高层板与厚铜板之间的钻孔工艺更是难上加难。毫厘之差,往往决定着产品良率与成本控制的成败。
这些行业痛点,也成为10月底"2025电子半导体产业创新发展大会暨国际电子电路(大湾区)展览会"上,业内人士重点关注的焦点。
展会现场,嘉立创集团带来了两项首发创新成果——64层超高阶PCB与HDI(高密度互连)板材。这些产品能够为航空航天、服务器、5G通信设备等高端硬件的研发创新提供坚实基础支撑。
在PCB热潮重返舞台中央的当下,行业竞争已不再是简单的"拼产能",而是转向了"拼技术深度"的赛道。嘉立创今年突破的64层技术背后,究竟解决了哪些行业难题?
"64层"背后的三重技术关卡
PCB产品可分为单面板、双面板和多层板。近年来国内高层板市场增长迅猛,据统计AI与高速网络需求推动超高阶多层板市场增长40.3%。
这个市场规模相当可观:2024年,PCB市场总营收约4000多亿元,而HDI手机板块也占据1100多亿元的份额。进一步细分,8-16层PCB市场份额达628亿元,超高阶层板市场规模更是达到506亿元。
然而成立于2006年的嘉立创,在这个领域曾有相当长时期的存在感较低:
在8-16层市场中,嘉立创的占比不足十分之一,更不用说在2024年刚进入的超高阶层市场。直到今年,通过从32层到64层量产的技术跨越,嘉立创正奋力追赶行业龙头。
从零到有探索超高阶层板技术的过程中,嘉立创克服了哪些具体挑战?
嘉立创超高阶层板和HDI业务负责人指出三个核心难点:层间对位精度、信号完整性和纵横比控制。
据其介绍,嘉立创研发的34至64层超高阶PCB,以最高5.0mm板厚配合高达20:1的厚径比,能够满足超复杂电路集成与高密度布线的严苛需求。在线路精度方面实现重要突破,最小线宽线距可达3.5mil。
同时,嘉立创采用Tg170高耐温基材,在信号完整性、散热性能与结构稳定性方面取得显著进展,可适应各类高性能应用场景,包括高端工业控制、航空航天、5G通信设备、医疗电子、服务器、交换机、数据中心等领域的严格要求。
不过在实现高层板精细化生产的过程中,"微孔钻孔与电镀"是公认的技术难点。
如何在实现微米级钻孔精度的同时,确保过孔电镀良率的稳定提升?对此,嘉立创创新引入沉铜与脉冲电镀工艺,通过优化参数设置提升过孔导通的可靠性,同时突破微孔厚径比限制。这样既能满足高密度PCB对微小过孔的集成需求,也能优化终端产品的结构设计。
而在覆盖1-3阶的HDI板制造中,嘉立创还引入激光成孔工艺,将最小孔径精度控制在0.075毫米——这几乎只相当于一根发丝的直径。
嘉立创去年提交的招股书显示,其主营业务PCB业务仍较依赖样板和小批量订单。而此次技术突破,或许也意味着企业从"可研制"到"可量产"的质变升级,让嘉立创有望完成从"样板制造商"向"高端量产制造商"的重要转型。
产品研发交出亮眼成绩单后,在具体交付环节,嘉立创又为客户落地做了哪些重要准备?
PCB交付的"最后一公里":如何填补设计与制造之间的鸿沟?
"PCB制造领域最大的痛点,不是缺乏设计方案,而是设计规范与生产工艺能力不匹配,最终影响产品良率和成本控制",嘉立创资深PCB技术专家表示。
他特别指出:"优秀的工程设计人员,必须深入理解制造工艺特性",并列举几个常见的设计隐患:首先,客户对HDI板进行命名和分阶时,需要明确相关技术概念的定义标准。
其次,设计人员需要重点关注制造商给出的工艺参数范围。例如在设计钻孔尺寸时,需将最小参数与最大参数、结合厚径比进行综合评估。机械钻孔的直径通常在0.15毫米至0.5毫米之间,这与树脂塞孔工艺密切相关。
此外,在设计盲孔或埋孔结构时,要确保每层都有铜垫保护,并有电镀填铜的工艺保障,才能防止对侧铜箔出现损伤,甚至避免发生孔壁铜层断裂的严重问题。
而HDI制作过程中的跨层盲孔设计也存在技术难点。因此,嘉立创将这一专业能力嵌入在线下单系统:当用户上传设计文件后,系统会自动检测工艺难点,并弹出窗口提示优化建议。
这位技术专家强调,下订制造PCB时的一大必备步骤,是要把层压顺序明确告知制造商,一旦层压顺序设置错误,测量阻抗时就会出现偏差,最终影响电路性能表现。
然而并非每个客户都能对这些技术细节了如指掌。为此,嘉立创自主研发了DFM软件,这是PCB行业和SMT行业中常用的设计检查分析工具。它能在制造前自动检测设计文件,识别线宽线距、过孔尺寸、残铜率、测试点等关键参数是否符合工艺要求,并提出具体修改建议。
此外,该软件还能检测元器件匹配性,在设计阶段就发现潜在风险,减少返工成本。
这些过去极度依赖行业经验才能做出的专业判断,现已被转化为标准化、可预测的流程。通过DFM软件的应用,在提升用户体验的同时,也让高端PCB制造技术得以普及。
除此以外,在电子制造行业深耕多年的嘉立创,也依托自身长期积累的工业软件技术,将沉淀的生产管理经验全面软件化、云端化,推出了面向中小制造企业的"嘉立创云ERP"系统。
该系统覆盖销售、项目、生产、库存、AI智能辅助以及人力资源与财务管理等模块。特别针对电子制造行业的业务特点,系统提供BOM管理、MRP运算、工艺路线规划等精细化生产工具,通过自动化核算与可视化报表,帮助企业实现业财一体化管理。
这个生态系统的延伸还体现在与嘉立创EDA、嘉立创元器件、嘉立创PCB平台之间的互联互通:设计文件可直接同步至生产端,元器件采购可一键完成,真正实现从创意到产品的闭环供应链管理。
在展会现场,这些技术突破的展示方式也颇具特色:工作人员身着统一的蓝色工装,背着印有企业标识的工作包,手持白底红字的展示卡,上面清晰标注着"PCB/电路板六层免费打样"等核心服务。
曾参与技术发布会的工程师感慨道,以往超高阶PCB、盲孔埋孔工艺仿佛是大公司的"技术专利",但这次嘉立创将复杂技术以更直观的方式进行呈现。
他笑着说道:"这真的是把技术门槛直接搬走了"。
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