随着AI服务器、高级医疗设备对PCB“层数+精度”的需求陡升,国产高多层板近日迎来关键突破,本土PCB企业宣布,其自主研发的40层高多层板实现“盘中孔+沉金”双工艺量产,良率稳定在95%以上,不仅填补了国产40层板在高级工艺上的空白,还将产品成本较进口同类降低30%,为下游AI、医疗产业提供更具性价比的重要部件选择。
高多层板需求井喷,国产曾陷“层数+工艺”双重瓶颈
近年来,AI服务器单台需承载8-16颗GPU,高级医疗影像设备要同时处理多通道信号,这些场景对PCB的层数和互联密度提出了“超24层”的要求。此前,国内主流高多层板以24-32层为主,40层板长期依赖进口,且存在两大痛点。
进口40层板不仅单价高达300元/片,交付周期还得45天,遇到供应链波动时根本没法保障生产。更关键的是进口板的“盘中孔工艺”专属被国外企业垄断,国内企业想自主生产,常面临技术壁垒。
行业数据显示,2024年国内40层及以上高多层板市场规模达56亿元,其中80%依赖进口。而国产尝试突破时,又面临“良率坎”,40层板需经过12次层压、上千次钻孔,层间错位、孔壁镀层不均等问题频发,早期试产良率普遍低于80%,根本无法满足量产需求。
40层板比32层多了8层,层压时的压力和温度控制难度呈指数级增长。加上盘中孔要在焊盘中心钻孔,精度差0.02mm就会导致焊盘脱落,两项工艺叠加,良率能到85%就已是行业前列水平。
双工艺突破:激光定位解“孔难题”,脉冲电镀保“金均匀”
量产的40层板,重要突破在于同时掌握“盘中孔”和“沉金”两大工艺,且做到了稳定性。
在盘中孔工艺上,团队摒弃了传统的机械钻孔,改用“激光定位+分步钻孔”方案。先通过激光扫描确定焊盘中心,精度控制在±0.01mm,再用直径0.1mm的钻针分两次钻孔——前列次钻至板厚的50%,冷却后再钻剩余部分。这样能避免一次钻孔导致的焊盘变形,不良率从20%降到3%。
沉金工艺则攻克了“高多层板孔壁镀层不均”的行业难题。40层板有上千个过孔,孔壁深处容易出现“镀层薄、空洞”,影响信号传输。采用“脉冲电镀+恒温38℃控制”,让电流以10ms为周期交替强弱,带动镀液在孔内充分流动,蕞终实现孔壁镀层厚度差≤0.5μm,均匀度达92%。
传统沉金的40层板,孔壁镀层薄处只有1.5μm,信号传输时衰减率达12%;我们的板镀层蕞薄处也有2μm,衰减率降到8%。通过这两项工艺,40层板的信号延迟比32层板降低20%,完全满足AI服务器多GPU互联的需求。
良率攻坚:从75%到95%,靠“检测+优化”双管齐下
这款40层板的良率并非一蹴而就,用了8个月才从初期的75%提升到95%。
蕞大的难点是层压环节,40层板要分4次层压,每次层压后都可能出现气泡或错位。引入了“压力闭环监控系统”,实时监测层压时的压力变化,一旦压力波动超过±0.5kg/cm²就自动停机,避免批量不良;同时在每层基材上做“定位标记”,层压后用X光检测定位偏差,将错位率从5%压到0.3%。
此外,全流程AOI(自动光学检测)也起到关键作用:钻孔后检测孔位精度,电镀后检测镀层厚度,层压后检测层间气泡,甚至在成品前还要做“冷热冲击测试”(-40℃至125℃循环50次),确保板材在极端环境下稳定。“现在每片板要过8道检测关,不良品早在生产中就被剔除,量产良率才能稳定在95%。”
应用放量,推动供应链自主
目前,40层高多层板月产能已达3万片,主要供应国内AI服务器厂商和医疗设备企业。某头部AI服务器厂商测试显示,采用该40层板后,其GPU互联延迟从10ms降至8ms,主板承载的模块数量从12个增至18个,且单块板成本比进口低90元,整机重要部件成本下降15%。
在医疗领域,这款板也表现亮眼。某医疗影像设备企业负责人表示,40层板的高信号精度让CT设备的图像分辨率提升10%,且沉金工艺的耐腐蚀性强,设备使用寿命从5年延长到7年。
国产40层板突破,不仅是层数的提升,更是工艺自主的体现。此前进口板在盘中孔、沉金等关键工艺上的专属壁垒,曾让国内企业处处受限,如今双工艺量产,标志着国产高多层板从“能做”向“做好、做稳”迈进,未来有望进一步抢占进口市场份额。