Wraz z szybkim rozwojem technologii 5G i IoT, urządzenia elektroniczne nakładają coraz bardziej rygorystyczne wymagania na płytki drukowane (PCB) – wyższe prędkości transmisji sygnału, mniejsze rozmiary, zwiększoną niezawodność oraz zdolność do integracji o wysokiej częstotliwości i dużej gęstości. Spośród różnych typów PCB, PCB High-Density Interconnect (HDI) oraz tradycyjne standardowe PCB są najczęściej stosowanymi rozwiązaniami, jednak różnią się znacząco pod względem cech technicznych, scenariuszy zastosowań i kosztów.
Jaka jest różnica między płytkami HDI a standardowymi płytkami pod względem definicji i techniki
1.1 Standardowe płytki PCB
Standardowe płytki drukowane, znane również jako tradycyjne płytki drukowane, są najbardziej podstawowym typem płytek drukowanych, charakteryzującym się przez:
• Niska gęstość przewodów przy stosunkowo dużych szerokościach i odstępach (zazwyczaj ≥0,1 mm);
• Wdrażanie technologii przelotowych lub prostych technologii Blind/Buried Via, z większymi średnicami otworów (zazwyczaj ≥0,3 mm);
• Mniej warstw (zwykle 2-8 warstw) i proste metody łączenia warstw;
• Dojrzałe procesy produkcyjne i niskie koszty, odpowiednie dla urządzeń elektronicznych o niskich wymaganiach przestrzennych i wydajnościowych.
Zaletą standardowych PCB są proste procesy, dojrzałe łańcuchy dostaw oraz kontrolowane koszty, co czyni je głównym wyborem dla produktów średniej i niższej klasy w elektronice użytkowej, kontroli przemysłowej i innych dziedzinach. Jako producent posiadający własną fabrykę i pełne linie produkcyjne, Jerico oferuje spersonalizowane usługi Standard PCB, od płytek jednowarstwowych po wielowarstwowe. Wykorzystując dojrzałe procesy produkcyjne i ścisłą kontrolę jakości, jej produkty Standard PCB są szeroko stosowane w takich scenariuszach jak podstawowe moduły monitorujące IoT w rolnictwie oraz pomocniczy sprzęt do automatyzacji przemysłowej. Jerico wspiera elastyczne wolumeny produkcji, przyjmując zamówienia od jednej próbki do milionów sztuk do produkcji masowej.
PCB HDI (płytki PCB o wysokiej gęstości)
PCB HDI to zaawansowane typy PCB opracowane w celu spełnienia wymagań integracji o wysokiej gęstości, charakteryzujące się:
• Ultra-wysoka gęstość przewodów z szerokością i odstępami nawet poniżej 0,05 mm;
• Wdrażanie technologii Micro Blind/Buried Via, z minimalną średnicą otworów mniejszą niż 0,1 mm, które nie przenikają przez całe podłoże;
•Elastyczne liczby warstw (do 20+ warstw) obsługujące złożone projekty połączeń międzywarstwowych;
•Zastosowanie wysokiej jakości materiałów bazowych (np. materiałów o wysokiej częstotliwości i wysokiej prędkości) dla lepszej integralności sygnału i odprowadzania ciepła.
Główne zalety PCB HDI to "miniaturyzacja, wysoka gęstość i wysoka wydajność", które spełniają rygorystyczne wymagania urządzeń 5G i IoT w zakresie ograniczeń przestrzennych, transmisji wysokoczęstotliwościowej oraz integracji wielokomponentowej. Dzięki wieloletniemu doświadczeniu w produkcji płytek PCB HDI, Jerico wspiera produkcję płytek HDIdo 32 warstw, osiągając wysoką gęstość połączeń poprzez precyzyjne procesy, takie jak mikrowije oraz ślepe/zakopane przejścia. Produkty HDI uzyskały liczne międzynarodowe certyfikaty, w tym UL i RoHS, co czyni je odpowiednimi do scenariuszy o wysokiej wydajności, takich jak terminale 5G czy medyczne urządzenia IoT. Wspierany przez profesjonalny zespół inżynierów z ponad 25-letnim doświadczeniem, Jerico zapewnia kompleksowe wsparcie od optymalizacji projektu po wdrożenie produkcyjne, rozwiązując kluczowe wyzwania techniczne w produkcji PCB HDI, takie jak kontrola szerokości śladów/odstępów oraz wyrównanie laminacji.
Porównanie kluczowych wydajności w scenariuszach 5G/IoT
| Wskaźnik wydajności | Standardowe płytki PCB | PCB HDI | Zalety rozwiązania Jerico |
| Prędkość transmisji sygnału | Niskie (odpowiednie do scenariuszy niskich częstotliwości ≤1GHz) | Ultra-wysoki (obsługuje scenariusze 5G o wysokiej częstotliwości ≥10GHz) | Produkty HDI wykorzystują bazowe materiały o wysokiej częstotliwości i dużej prędkości połączone z precyzyjnym okablowaniem, aby zapewnić stabilną transmisję sygnału wysokich częstotliwości 5G. |
| Integralność sygnału (Antyzakłócenia) | Przeciętny, podatny na zakłócenia elektromagnetyczne (EMI) | Świetnie, z mikro ślepymi/zakopanymi wejami, które zmniejszają odbicia sygnału i przesłuchy | Ulepszona odporność na zakłócenia sygnału dzięki optymalnemu projektowi stack-up i ekranowaniu, spełniając wymagania złożonych środowisk przemysłowych IoT. |
| Rozmiar i waga | Większe i cięższe | Kompaktowy i lekki (30%-50% redukcji miejsca) | Płytki HDI umożliwiają miniaturyzację urządzeń, np. zmniejszenie rozmiaru o 40%+ dla płytki PCB inteligentnych urządzeń noszonych. |
| Wydajność w zakresie rozpraszania ciepła | Średnia, niska wydajność odprowadzania ciepła dzięki rzadkej izolacji | Doskonałe, z wysokiej gęstości okablowania i wysokiej jakości materiałami bazowymi, które poprawiają rozpraszanie ciepła | Oferuje specjalne opcje materiałowe, takie jak podłoża aluminiowe i grube płytki miedziane, aby poprawić rozpraszanie ciepła dla urządzeń IoT o wysokiej mocy. |
| Pojemność integracji komponentów | Limited, obsługując niewielką liczbę komponentów technologii montażu powierzchniowego (SMT) | Lepszy, wspierający integrację mikrokomponentów o wysokiej gęstości, takich jak BGA i CSP | Zapewnia zintegrowane usługi montażu PCBA umożliwiające kompleksową dostawę od produkcji PCB po komponentów, poprawiając efektywność integracji. |
| Niezawodność (odporność na wstrząsy/środowisko) | Przeciętny, z przepustkami podatnymi na koncentrację stresu | Wyższe, z bardziej stabilnymi mikro-ślepymi/zakopanymi strukturami odpowiednimi dla mobilnych urządzeń IoT | Produkty poddawane są rygorystycznym testom środowiskowym, spełniając wysokie standardy niezawodności dla przemysłu motoryzacyjnego, medycznego i innych. |
| Koszt | Niska (30%-60% niższa niż płytki HDI) | Wysokie (złożone procesy i wysokie koszty materiałów) | Sprzedaż bezpośrednia w fabryce eliminuje marżę pośredników; Procesy produkcyjne są optymalizowane w oparciu o wymagania projektu, aby precyzyjnie kontrolować koszty. |
Podstawowe wymagania urządzeń 5G i IoT to "wysoka częstotliwość, miniaturyzacja i niezawodność", gdzie płytki HDI znacznie przewyższają standardowe PCB. Zwłaszcza w scenariuszach o wysokiej wydajności, takich jak stacje bazowe 5G, urządzenia milimetrowe czy węzły sensorów IoT, zalety PCB HDI są nie do zastąpienia. Dzięki kompleksowym możliwościom produkcji PCB, Jerico oferuje spersonalizowane rozwiązania Standard PCB lub HDI PCB oparte na wymaganiach i budżetach klientów, równoważąc wydajność i efektywność kosztową.
Jakie są scenariusze zastosowania standardowej płytki PCB i HDI?
3.1 Standardowe scenariusze zastosowań PCB
Standardowe płytki PCB są odpowiednie dla urządzeń lub modułów pomocniczych w łańcuchu przemysłowym 5G/IoT o niskich wymaganiach wydajnościowych i ograniczonych budżetach, takich jak:
•Moduły zasilania i proste układy sterujące dla bram IoT;
• Dodatkowy sprzęt pomocniczy dla stacji bazowych 5G (np. wentylatory, sterowanie oświetleniem);
• Urządzenia inteligentnego domu z niższej półki (np. podstawowe żarówki, przełączniki);
•Proste moduły akwizycji danych w przemysłowych IoT.
W rolniczym obszarze IoT produkty Standard PCB firmy Jerico zostały z powodzeniem zastosowane w podstawowym sprzęcie, takim jak monitorowanie wilgotności gleby oraz zbieranie temperatury/wilgotności środowiska. Dzięki elastycznym czasom realizacji (próbki dostarczane nawet w ciągu 24 godzin), Jerico spełnia podwójne potrzeby klientów – szybkie weryfikowanie prototypów i masową produkcję. W przypadku dużych wdrożonych urządzeń IoT z niskiej półki, Jerico kontroluje koszty poprzez zoptymalizowane procesy produkcyjne, pomagając klientom obniżyć koszty zakupów przy jednoczesnym zapewnieniu jakości.
3.2 Scenariusze zastosowań HDI PCB
PCB HDI są podstawowym wyborem dla urządzeń 5G i wysokiej klasy IoT, szczególnie odpowiednie w następujących sytuacjach:
• Smartfony, tablety i inne terminale mobilne 5G (wymagające integracji o wysokiej gęstości i miniaturyzacji);
•Podstawowe komponenty stacji bazowych 5G (np. jednostki RF, moduły antenowe wymagające transmisji wysokiej częstotliwości);
• Urządzenia radarowe o falach milimetrowych (np. czujniki autonomicznej jazdy, radary bezpieczeństwa);
•Zaawansowane czujniki IoT (np. medyczne urządzenia IoT, przemysłowe węzły monitorujące o wysokiej precyzji);
•Urządzenia noszone (np. smartwatche, urządzenia VR/AR wymagające kompaktowości i lekkiej wagi).
Rozwiązania PCB HDI firmy Jerico obejmują wiele zaawansowanych scenariuszy. Na przykład w medycznych urządzeniach IoT, płytki HDI o wysokiej gęstości i wysokiej niezawodności obsługują integrację wieloczujnikową i transmisję danych w czasie rzeczywistym; W przemysłowych węzłach monitorujących o wysokiej precyzji optymalizacja odporności sygnału oraz wybór podłoża o wysokiej częstotliwości zapewniają stabilną pracę w złożonych środowiskach przemysłowych. Wielu klientów zgłasza, że zespół inżynierów Jerico zapewnia spersonalizowane wsparcie projektowe dla specjalnych wymagań scenariuszowych, rozwiązując kluczowe kwestie, takie jak dobór materiałów i optymalizacja procesów, co znacząco poprawia wydajność produktu.
Przewodnik po wyborze PCB dla projektów 5G/IoT (uwzględniając praktyczne doświadczenie Jerico)
4.1 Jakie są podstawowe zasady wyboru PCB HDI i standardowych?
1. Dopasuj wymagania wydajnościowe: Priorytetyzuj płytki HDI, jeśli urządzenie działa na częstotliwościach ≥5GHz lub wymaga integracji komponentów o wysokiej gęstości; Standardowe płytki PCB oferują lepsze korzyści kosztowe dla układów niskoczęstotliwościowych, prostych. Jerico zaleca kontakt z zespołem inżynieryjnym już na wczesnym etapie projektowania, dostarczając szczegółowe parametry wydajności, aby dokładnie dopasować typy PCB i materiały.
2. Uwzględnij ograniczenia przestrzenne: PCB HDI są niezbędne dla produktów o zależności od rozmiaru, takich jak urządzenia mobilne i urządzenia noszone. Jerico może zmniejszyć rozmiar PCB o 30%-50% dzięki technologii microvia oraz zoptymalizowanemu okablowaniu, wspierając miniaturyzację urządzeń.
3. Zrównoważenie kosztów i budżetu: Standardowe PCB nadają się do masowej produkcji urządzeń IoT średniej i niskiej półki, aby kontrolować koszty; PCB HDI powinny być priorytetem dla produktów wysokiej klasy lub kluczowych komponentów, aby zapewnić wydajność. Dzięki sprzedaży bezpośredniej w fabryce Jerico optymalizuje wyceny na podstawie wolumenu zamówień i oferuje sugestie optymalizacji procesów produkcyjnych, aby pomóc klientom osiągnąć optymalne wyniki w ramach budżetu.
4. Zapewnienie stabilności łańcucha dostaw: Standardowe PCB mają wielu dostawców i krótkie czasy realizacji; PCB HDI wymagają wykwalifikowanych profesjonalnych dostawców ze względu na złożone procesy produkcyjne. Jerico posiada własną fabrykę oraz kilka zautomatyzowanych linii produkcyjnych, co zapewnia stabilną dostawę próbek do produkcji masowej. Próbki mogą być dostarczone nawet w ciągu 24 godzin, a terminy realizacji zamówień masowych są negocjowalne. Dzięki certyfikatom takim jak UL i IATF16949 jakość produktu jest kontrolowana.
4.2 Jakie są powszechne błędne przekonania dotyczące wyboru PCB i jak Jerico może pomóc ich uniknąć?
•Ślepe poszukiwanie płytek HDI: Wybór płytek HDI do scenariuszy bez wymagań dotyczących wysokiej częstotliwości lub dużej gęstości prowadzi do straty kosztów. Jerico przeprowadza analizę wykonalności na podstawie wymagań projektów klientów, rekomendując najbardziej odpowiedni typ PCB, aby uniknąć nadmiernego projektowania.
•Ignorowanie integralności sygnału: Niewłaściwe użycie standardowych PCB w scenariuszach 5G może powodować poważne tłumienie sygnału i zakłócenia, wpływając na stabilność urządzenia. Zespół inżynierów Jerico świadczy usługi symulacji i optymalizacji integralności sygnału, optymalizując układ układu płytek PCB i okablowanie dla scenariuszy 5G o wysokiej częstotliwości.
•Pomijanie różnic materiałowych: PCB HDI wymagają bazy o wysokiej częstotliwości i dużej prędkości, aby osiągnąć optymalną wydajność. Jerico posiada dojrzały łańcuch dostaw podłoża, oferując różne opcje materiałów o wysokiej częstotliwości, takie jak PTFE i Rogers, i zaleca najlepsze kombinacje materiałów w zależności od wymagań scenariusza.
•Zaniedbanie projektowania pod kątem produkcji (DFM): Niektórzy inżynierowie nie uwzględniają możliwości procesów fabrycznych podczas projektowania, co prowadzi do nieskalowalnych próbek. Jerico doradza klientom komunikowanie parametrów procesu produkcyjnego podczas fazy projektowania; jego zespół inżynierów dostarcza sugestie dotyczące DFM mających na celu zwiększenie wydajności produkcji masowej.
Jakie są obecne trendy branżowe i perspektywy dotyczące układu Jerico?
W miarę jak technologia 5G ewoluuje w kierunku 5.5G (5G-Advanced) i urządzenia IoT są wdrażane na dużą skalę, branża PCB będzie wykazywać następujące trendy:
1. Trwały wzrost zapotrzebowania na PCB HDI: Modernizacja stacji bazowych 5G, rozszerzenie zastosowań fal milimetrowych oraz miniaturyzacja czujników IoT przyczynią się do penetracji PCB HDI na rynku wysokiej klasy. Jerico nieustannie zwiększa inwestycje badawczo-rozwojowe w technologię PCB HDI, koncentrując się na przełomach w zakresie drobniejszych odstępów śladów i mniejszych średnic mikrowii, aby sprostać potrzebom przyszłych zaawansowanych urządzeń 5G/IoT.
2. Kierunki modernizacji technologii: dalsze zmniejszenie średnic mikrowii (≤0,05 mm), zwiększenie warstw ukrytych przez warstwy oraz optymalizacja wydajności podłoża (niższe straty dielektryczne). Dzięki ponad 25-letniemu doświadczeniu inżynieryjnemu Jerico posiada już zaawansowane możliwości procesowe, takie jak przesuwane ślepe podłączenia i via in-pad, co pozwala mu sprostać skomplikowanym wymaganiom modernizacji technicznej.
3. Zróżnicowany rozwój standardowych PCB: Na rynku średniej i niskiej półki IoT, standardowe PCB spełnią potrzeby aplikacji na dużą skalę, niskokosztowe poprzez optymalizację kosztów i uproszczenie procesów. Jerico stale poprawia efektywność produkcji Standardowych PCB i obniża koszty dzięki automatycznym modernizacjom linii produkcyjnych oraz integracji łańcucha dostaw, dostosowując się do wymagań wdrożenia IoT na dużą skalę.
4. Przyspieszona integracja łańcucha dostaw: Przedsiębiorstwa posiadające możliwości produkcji HDI PCB, w połączeniu ze standardowymi rozwiązaniami PCB i usługami montażu PCBA, zyskają większą konkurencyjność rynkową. Jerico osiągnęło kompleksowe usługi od projektowania i produkcji PCB po montaż PCBA, oferując kompleksowe rozwiązania oszczędzające koszty komunikacji i czas dostarczania klientów. Jego usługi zostały docenione przez wielu długoterminowych klientów współpracujących z firmą, którzy doceniają stabilną jakość nawet podczas zakłóceń w łańcuchu dostaw.
Jerico cię wspiera
PCB HDI i standardowe PCB nie są absolutnie "lepsze czy gorsze", lecz "odpowiednimi wyborami" dla różnych potrzeb. Dla inżynierów 5G i IoT kluczowe jest podejmowanie rozsądnych decyzji na podstawie wymagań dotyczących wydajności projektu, ograniczeń przestrzeniowych, budżetów kosztowych oraz warunków w łańcuchu dostaw.
Jeśli Twój projekt obejmuje transmisję wysokoczęstotliwościową, integrację o wysokiej gęstości lub projektowanie miniaturyzacji, płytki HDI są kluczowe dla zapewnienia wydajności urządzenia; dla układów niskoczęstotliwościowych, prostych o ograniczonym budżecie, standardowe płytki PCB są bardziej ekonomiczne. Zaleca się dogłębną komunikację z profesjonalnymi dostawcami PCB, takimi jak Jerico — firma posiadająca kompleksowe możliwości produkcyjne PCB, kompleksowe usługi i bogate doświadczenie branżowe. Zespół inżynierów, wykorzystujący ponad 25 lat praktycznego doświadczenia, zapewnia kompleksowe wsparcie od optymalizacji projektowania i wyboru materiałów po dostawę produkcyjną, pomagając optymalizować rozwiązania projektowe PCB i zapewniając konkurencyjność produktów na rynku 5G/IoT. Niezależnie od tego, czy chodzi o weryfikację próbek w małych partiach, czy masową produkcję, Jerico spełnia potrzeby Twojego projektu dzięki elastycznym czasom realizacji i rozwiązaniom do kontroli kosztów.
Połączmy się z Jerico!
