4階HDI技術(shù)落地:0.15mm微孔加工助力AR/VR設(shè)備輕
隨著AR/VR設(shè)備向消費級市場滲透,“輕薄化”成為重要競爭點,消費者佩戴AR眼鏡時,重量每多10g,佩戴舒適度就下降15%;VR頭顯若超過350g,長時間使用易引發(fā)眩暈。而設(shè)備輕薄化的關(guān)鍵,在于重要載體PCB能否在小體積內(nèi)集成顯示、傳感、交互等多模塊,如今4階HDI技術(shù)的落地打破了這一瓶頸:聯(lián)合多層研發(fā)的4階HDI板實現(xiàn)0.15mm微孔批量加工,將PCB布線密度提升40%,助力AR/VR設(shè)備重量再降20%,為消費級產(chǎn)品普及掃清關(guān)鍵障礙。
AR/VR設(shè)備的PCB困境:傳統(tǒng)板材撐不起“輕薄+多模塊”
AR/VR設(shè)備的PCB需求堪稱“矛盾體”:一方面要集成AMOLED顯示驅(qū)動、眼動追蹤傳感器、6DoF交互模塊等8-10個功能組件,線路數(shù)量比普通消費電子多3倍;另一方面要控制體積,AR眼鏡的PCB面積通常需控制在60mm×45mm以內(nèi),VR頭顯的主板也不能超過100mm×80mm,傳統(tǒng)PCB技術(shù)根本無法兼顧。
“之前主流用2階HDI板,蕞多只能做0.2mm微孔,布線密度有限,想集成8個模塊就得用兩塊板拼接,光主板重量就占設(shè)備總重的30%?!毙袠I(yè)技術(shù)人員透露,更棘手的是信號干擾問題:傳統(tǒng)板材的微孔間距大,顯示信號與傳感信號容易串擾,導(dǎo)致AR眼鏡出現(xiàn)畫面延遲、VR頭顯定位漂移,“有測試顯示,2階HDI板的信號串擾率達12%,遠超AR/VR設(shè)備5%的行業(yè)標準?!?
數(shù)據(jù)顯示,2024年國內(nèi)AR/VR設(shè)備因PCB體積過大、信號不穩(wěn)導(dǎo)致的用戶退貨率達18%,而進口4階HDI板雖能解決問題,但單價高達120元/片,交付周期長達45天,大幅推高下游生產(chǎn)成本,制約設(shè)備普及。
4階HDI+0.15mm微孔:雙突破破譯集成難題
此次落地的4階HDI技術(shù),通過“多階盲埋孔疊加”和“超細微孔加工”,實現(xiàn)了“小體積裝多模塊”的目標。不同于2階HDI只能實現(xiàn)兩層盲孔互聯(lián),4階HDI采用“一次層壓+多次激光鉆孔”工藝,能在8層PCB內(nèi)實現(xiàn)4次盲埋孔互聯(lián)——就像城市里的“四層地下通道”,讓不同模塊的信號在不同層單獨傳輸,互不干擾。
“0.15mm微孔是關(guān)鍵突破點?!蹦硨嶒炇壹夹g(shù)人員展示的樣品顯示,這種微孔直徑只相當于兩根頭發(fā)絲粗細,比傳統(tǒng)0.2mm微孔縮小25%,“微孔越小,單位面積能容納的線路越多,60mm×45mm的4階HDI板,能輕松集成10個模塊,無需拼接,直接為設(shè)備減重15-20g。”
為實現(xiàn)0.15mm微孔的穩(wěn)定加工,技術(shù)團隊攻克了兩大難題:一是激光鉆孔精度控制,采用“脈沖激光+實時定位”技術(shù),將鉆孔偏差控制在±0.01mm,避免微孔偏離焊盤導(dǎo)致接觸不良;二是孔壁光滑度處理,通過等離子體清洗工藝,去除微孔內(nèi)壁的樹脂殘渣,讓孔壁粗糙度從0.8μm降至0.3μm,信號傳輸衰減率減少8%。
行業(yè)測試數(shù)據(jù)顯示,搭載4階HDI板的AR眼鏡,PCB面積從80mm×60mm縮小至60mm×45mm,設(shè)備總重從320g降至255g;VR頭顯的信號串擾率從12%降至4.2%,畫面延遲從18ms縮短至12ms,完全滿足消費級產(chǎn)品的使用需求。
落地效應(yīng):推動AR/VR成本下降,加速場景滲透
4階HDI技術(shù)的批量落地,不僅解決了技術(shù)痛點,更給下業(yè)帶來成本紅利。對比數(shù)據(jù)顯示,國產(chǎn)4階HDI板單價比進口產(chǎn)品低35%,交付周期縮短至15天,大幅降低AR/VR設(shè)備的重要部件成本?!爸坝眠M口板時,單塊AR眼鏡主板成本占整機的22%,現(xiàn)在換成國產(chǎn)4階HDI板,占比降到14%,我們有底氣把產(chǎn)品售價從2999元下探至1999元?!蹦诚掠螐S商采購負責(zé)人表示。
從應(yīng)用場景看,該技術(shù)已適配多款消費級產(chǎn)品:用于AR眼鏡時,能同時承載雙目顯示、手勢識別、環(huán)境光傳感模塊,支持120Hz高刷畫面;用于VR頭顯時,可集成多攝像頭定位、觸覺反饋驅(qū)動模塊,提升沉浸式體驗。在工業(yè)培訓(xùn)、在線教育等B端場景,搭載4階HDI板的AR設(shè)備也表現(xiàn)亮眼——某工廠的AR維修眼鏡,因PCB體積縮小,可直接固定在安全帽邊緣,維修人員操作靈活性提升30%。
未來方向:向更小微孔、柔性化升級
隨著AR/VR設(shè)備向“眼鏡式”“貼片式”發(fā)展,PCB技術(shù)還將進一步升級。行業(yè)技術(shù)人員透露,下一步將研發(fā)0.12mm微孔的4階HDI板,目標是將PCB面積再縮小15%;同時探索柔性4階HDI技術(shù),讓PCB能適配折疊式AR眼鏡,進一步提升設(shè)備便攜性。
“AR/VR的競爭,本質(zhì)是‘空間集成能力’的競爭?!毙袠I(yè)分析師指出,4階HDI技術(shù)的落地,標志著國產(chǎn)PCB在高密度互聯(lián)領(lǐng)域追上國際水平,不僅能推動消費級AR/VR設(shè)備降價普及,更能為元宇宙、工業(yè)元宇宙等場景提供重要硬件支撐,“未來1-2年,隨著技術(shù)成本進一步下降,AR眼鏡有望像智能手機一樣走進大眾生活?!?