随着半导体工艺逼近物理极限,芯片性能的进一步提升愈发依赖其搭载的“骨架”——印制电路板(PCB)。行业报告指出,先进封装与PCB技术正成为全球科技竞争的下一个关键赛点。 在全球半导体行业持续聚焦于2纳米、1.4纳米制程竞赛之际,一个长期以来被视为“配角”的关键组件——印制电路板(PCB),正被推向技术创新与产业升级的舞台。行业分析认为,PCB已成为释放芯片极限性能、满足AI及高性能计算需求的“隐形战场”。
从“连接
载体”到“性能”
传统认知中,PCB主要起机械固定和电气连接作用。然而,随着芯片算力呈指数级增长,信号传输速度、功耗和散热问题日益严峻。简单的连接已无法满足要求,PCB必须向“功能集成”和“信号完整性保障”演进。“可以类比为城市建设,”某国内前列PCB企业技术总监表示,“芯片是高楼大厦,而PCB则是承载它的土地、道路与市政管网。当地标建筑越来越高(芯片越来越强),地基和基础设施(PCB)就必须同步升级,否则整个系统将无法稳定运行。”
技术驱动:HDI、基板与新材料成突破方向
当前,产业升级主要体现在三大方向:
1. 高密度互连(HDI)技术普及:采用微盲孔、细线路设计,在更小空间内实现更多信号传输,是智能手机、轻薄笔电的标配,正快速向汽车电子等领域渗透。
2. IC载板(封装基板)重要性凸显:作为芯片与常规PCB之间的关键中介层,其技术门槛极高,直接关系到先进封装(如2.5D/3D封装)的成败,是连接芯片与系统的咽喉要道。
3. 高频高速与新材料应用:为应对5G毫米波、高速数据中心的需求,基于PTFE、碳氢化合物等低损耗介质的PCB板需求快速增长,以确保信号传输的高保真度。
市场格局与未来挑战
据Prismark等机构预测,尽管普通PCB市场增长平稳,但HDI、IC载板、高频高速板等领域将持续以高于行业平均的速度增长。其中,AI服务器、自动驾驶、低轨卫星通信等将成为驱动力。挑战同样存在。PCB研发投入大、工艺复杂,对材料、设备、工艺控制和环保标准要求极为严苛。行业正面临前列人才短缺、供应链自主可控以及全球技术竞争加剧等多重压力。
业界共识是,在“后摩尔时代”,系统性能的提升将更依赖于芯片、封装与PCB的协同设计与创新。PCB已从被动的配套角色,转变为主动参与定义产品性能的关键技术伙伴。这场关乎“地基”的竞赛,将深刻影响未来电子产业的格局与高度。