回顾21世纪20年代领先的PCB技术趋势

这是多么漫长的十年啊。回顾2020年，我们不可能看不到全球大流行的后景、侧面和窗外。云计算的诞生恰逢其时。尽管社交媒体存在种种弊端，但随着我们填补社交距离造成的真空，它在我们的集体生活中占据了更大的一部分。

媒体消费在FAANG公司的推动下上升，这些公司从未停止建设服务器群和提供内容。服务器板的PCB设计周期长，没有休息的时间才能成功运行。低功耗处理器可以省钱，而最低功耗的处理器是移动处理器。新的芯片有了更好的配置，我们在一个更小的节点上重新开始。我们在倒数纳米数。

芯片将继续缩小。大胆的预测?它们的效率部分在于体积小。对更小尺寸的要求把责任推给了电路板设计者。我们确实从朋友那里得到了一点帮助。更细间距的集成电路正被越来越小的分立器件所支持。村田公司宣布了其电容器的新封装尺寸，插槽低于几乎看不见的01005封装类型。把你的思想围绕0.25毫米x 0.125毫米MLCC电容器。

图片来源:村田-趋势是明确无误的，这些部分几乎消失了。

与此同时，大公司有很多董事会设计师，他们通常没有问题利用外部资源来度过永久的关键时刻。职位空缺几乎是一个给定的，因为他们填补了那些打电话来富有的设计师。请有钱人就像请病假，只不过你再也不会回来了。

如果没有汽车行业所谓的一级供应商，大型汽车制造商就无法做到这一点。对于汽车制造商来说，这些顶级公司是博世(Bosch)或大陆集团(Continental)等直接向工厂提供零部件的公司。然后还有一个玩家馈送系统，即第2层，他们为第1层列表提供任何非内部完成的内容。

反过来，他们有第三层供应商，这些供应商可能比第一级供应商更大，但在供应链中处于更低的位置，是嵌入式组件或原材料供应商。开云体育官方登录这种情况在汽车以外的其他行业也同样存在。思科(Cisco)或英伟达(Nvidia)可能会把设备卖给微软(microsoft)和亚马逊(amazon)，同时向专攻这些技术的初创企业采购线路卡和其他配件。

图片来源:作者-这个老基板是下一代印刷电路板的模板。

在所有这一切中做“小人物”可能是有回报的，但当你把自己的初创企业拴在一线企业(无论是大型网络设备供应商、国防承包商还是资金雄厚的电动汽车制造商)的束缚下时，就存在固有的风险。对他们来说，看看他们的库存，然后告诉你他们这个季度不需要任何东西，这并不是不可能的。很好。我有一种感觉，来年将是一场盛宴，而不是一场饥荒。这些小公司将继续被收购。

在消费者方面，游戏硬件正乘着5G和WiFi-6的浪潮，创下销售纪录。家庭中未充分利用的空间正在被改造成办公室或家庭影院。这种代际转移会让我们暂时忙起来。似乎人们在增加新的智能家居设备的同时也想要整理。在家工作有望成为我们大多数人在孩子返校后的一种选择。

虽然供应链普遍放缓，但在一些地区，制造业能够更快地恢复。采购仍然是一个漫长的交货期和有限的选择。围绕这种动态组件的情况工作是另一个让PCB设计人员忙碌的因素。

改进的半加法法——迹几何的新境界

在制造方面，最突出的趋势是构成裸板的原材料价格上涨。如果我们不为痕迹宽度和间距设置新的阈值，它就不会是一年。从基片和集成电路中借鉴一些技术，一种被称为改良半加性工艺(mSAP)的加性方法具有迷人的可能性。

图片来源:电子设计-使用传统蚀刻工艺生成的痕迹轮廓

当我们考虑我们用来把人送上月球和建造互联网的传统蚀刻工艺时，化学工艺的局限性是显而易见的。线宽是一个比较模糊的东西。我们是测量底部，顶部还是介于两者之间?当然，精确的线宽对特性阻抗有很大的影响。其他因素是绝缘材料的介电常数和厚度公差。

当我们压缩轨迹几何时，铜和电介质的典型方差发挥了更大的作用。在单个层上更精确并没有多大帮助，除非我们可以减少从一个层到另一个层的错误配准。简而言之，缩小几何形状自然会在所有方面缩小对方差的容忍度。

图片来源:电子设计-通过添加工艺可以获得更大的截面。

添加剂PCB工艺是由具有较长薄介电材料历史的挠性电路行业首创的。这些材料需要一个特别窄的痕迹，因为地平面是如此接近;通常距离痕迹层只有25微米(1密耳)。给定聚酰亚胺基材的典型介电常数，50欧姆的线宽将出现在相同的1密耳附近。

这是一个令人担忧的趋势。我们不得不停下来思考一下，对于预期的边缘率来说，一条1mil的线是否足够。我们通常需要更宽的轨迹来抵消高速信号的蒙皮效应。不需要太大的刻痕就能破坏这些很薄的痕迹。良好的焊膜涂层将有助于痕迹附着在基材上。

高密度互连成为主流

当谈到刚性板高密度互连，激光形成的通孔是薄介电材料的驱动器。它归结为电镀小草皮留下的激光烧蚀过程。直径与深度的关系或纵横比必须倾向于一个浅的通道。这推动了刚性板行业追赶厚度低于50微米的柔性技术。

图片来源:PCD&F杂志-不断缩小的几何图形是PCB设计的一个事实。使用mSAP技术将帮助我们保存宝贵的PCB空间。

把所有这些都放在一个刚性柔性PCB中。组织横跨刚性和柔性桥架的布置，使传输线的长度基于整个跨度尽可能短。我们必须调整我们的期望，我们将在使用更少的层和更少的整体空间的情况下执行更多的功能。

无论是在移动设备还是固定设备中，在管理功耗的同时，模拟将继续推动数据速率的边界。尖端技术不再局限于智能手机。从个人经验来看，游戏机，基于“增大化现实”技术/虚拟现实产品和我最喜欢的运动相机都采用了HDI布局。我们有理由期待未来以许多我们尚未理解的形式出现。