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國產(chǎn)40層高多層板進(jìn)階：“盤中孔+沉金” 雙工藝良率95%
隨著AI服務(wù)器、高級醫(yī)療設(shè)備對PCB“層數(shù)+精度”的需求陡升，國產(chǎn)高多層板近日迎來關(guān)鍵突破，本土PCB企業(yè)宣布，其自主研發(fā)的40層高多層板實(shí)現(xiàn)“盤中孔+沉金”雙工藝量產(chǎn)，良率穩(wěn)定在95%以上，不僅填補(bǔ)了國產(chǎn)40層板在高級工藝上的空白，還將產(chǎn)品成本較進(jìn)口同類降低30%，為下游AI、醫(yī)療產(chǎn)業(yè)提供更具性價比的重要部件選擇。
高多層板需求井噴，國產(chǎn)曾陷“層數(shù)+工藝”雙重瓶頸
近年來，AI服務(wù)器單臺需承載8-16顆GPU，高級醫(yī)療影像設(shè)備要同時處理多通道信號，這些場景對PCB的層數(shù)和互聯(lián)密度提出了“超24層”的要求。此前，國內(nèi)主流高多層板以24-32層為主，40層板長期依賴進(jìn)口，且存在兩大痛點(diǎn)。
進(jìn)口40層板不僅單價高達(dá)300元/片，交付周期還得45天，遇到供應(yīng)鏈波動時根本沒法保障生產(chǎn)。更關(guān)鍵的是進(jìn)口板的“盤中孔工藝”專屬被國外企業(yè)壟斷，國內(nèi)企業(yè)想自主生產(chǎn)，常面臨技術(shù)壁壘。
行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，2024年國內(nèi)40層及以上高多層板市場規(guī)模達(dá)56億元，其中80%依賴進(jìn)口。而國產(chǎn)嘗試突破時，又面臨“良率坎”，40層板需經(jīng)過12次層壓、上千次鉆孔，層間錯位、孔壁鍍層不均等問題頻發(fā)，早期試產(chǎn)良率普遍低于80%，根本無法滿足量產(chǎn)需求。
40層板比32層多了8層，層壓時的壓力和溫度控制難度呈指數(shù)級增長。加上盤中孔要在焊盤中心鉆孔，精度差0.02mm就會導(dǎo)致焊盤脫落，兩項(xiàng)工藝疊加，良率能到85%就已是行業(yè)前列水平。
雙工藝突破：激光定位解“孔難題”，脈沖電鍍?！敖鹁鶆颉?/strong>
量產(chǎn)的40層板，重要突破在于同時掌握“盤中孔”和“沉金”兩大工藝，且做到了穩(wěn)定性。
在盤中孔工藝上，團(tuán)隊(duì)摒棄了傳統(tǒng)的機(jī)械鉆孔，改用“激光定位+分步鉆孔”方案。先通過激光掃描確定焊盤中心，精度控制在±0.01mm，再用直徑0.1mm的鉆針分兩次鉆孔——前列次鉆至板厚的50%，冷卻后再鉆剩余部分。這樣能避免一次鉆孔導(dǎo)致的焊盤變形，不良率從20%降到3%。
沉金工藝則攻克了“高多層板孔壁鍍層不均”的行業(yè)難題。40層板有上千個過孔，孔壁深處容易出現(xiàn)“鍍層薄、空洞”，影響信號傳輸。采用“脈沖電鍍+恒溫38℃控制”，讓電流以10ms為周期交替強(qiáng)弱，帶動鍍液在孔內(nèi)充分流動，蕞終實(shí)現(xiàn)孔壁鍍層厚度差≤0.5μm，均勻度達(dá)92%。
傳統(tǒng)沉金的40層板，孔壁鍍層薄處只有1.5μm，信號傳輸時衰減率達(dá)12%；我們的板鍍層蕞薄處也有2μm，衰減率降到8%。通過這兩項(xiàng)工藝，40層板的信號延遲比32層板降低20%，完全滿足AI服務(wù)器多GPU互聯(lián)的需求。
良率攻堅(jiān)：從75%到95%，靠“檢測+優(yōu)化”雙管齊下
這款40層板的良率并非一蹴而就，用了8個月才從初期的75%提升到95%。
蕞大的難點(diǎn)是層壓環(huán)節(jié)，40層板要分4次層壓，每次層壓后都可能出現(xiàn)氣泡或錯位。引入了“壓力閉環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)”，實(shí)時監(jiān)測層壓時的壓力變化，一旦壓力波動超過±0.5kg/cm2就自動停機(jī)，避免批量不良；同時在每層基材上做“定位標(biāo)記”，層壓后用X光檢測定位偏差，將錯位率從5%壓到0.3%。
此外，全流程AOI（自動光學(xué)檢測）也起到關(guān)鍵作用：鉆孔后檢測孔位精度，電鍍后檢測鍍層厚度，層壓后檢測層間氣泡，甚至在成品前還要做“冷熱沖擊測試”（-40℃至125℃循環(huán)50次），確保板材在極端環(huán)境下穩(wěn)定。“現(xiàn)在每片板要過8道檢測關(guān)，不良品早在生產(chǎn)中就被剔除，量產(chǎn)良率才能穩(wěn)定在95%?！?
應(yīng)用放量，推動供應(yīng)鏈自主
目前，40層高多層板月產(chǎn)能已達(dá)3萬片，主要供應(yīng)國內(nèi)AI服務(wù)器廠商和醫(yī)療設(shè)備企業(yè)。某頭部AI服務(wù)器廠商測試顯示，采用該40層板后，其GPU互聯(lián)延遲從10ms降至8ms，主板承載的模塊數(shù)量從12個增至18個，且單塊板成本比進(jìn)口低90元，整機(jī)重要部件成本下降15%。
在醫(yī)療領(lǐng)域，這款板也表現(xiàn)亮眼。某醫(yī)療影像設(shè)備企業(yè)負(fù)責(zé)人表示，40層板的高信號精度讓CT設(shè)備的圖像分辨率提升10%，且沉金工藝的耐腐蝕性強(qiáng)，設(shè)備使用壽命從5年延長到7年。
國產(chǎn)40層板突破，不僅是層數(shù)的提升，更是工藝自主的體現(xiàn)。此前進(jìn)口板在盤中孔、沉金等關(guān)鍵工藝上的專屬壁壘，曾讓國內(nèi)企業(yè)處處受限，如今雙工藝量產(chǎn)，標(biāo)志著國產(chǎn)高多層板從“能做”向“做好、做穩(wěn)”邁進(jìn)，未來有望進(jìn)一步搶占進(jìn)口市場份額。
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