嘉立创集团(以下简称“嘉立创”)是一家业内领先的电子及机械产业链一站式服务商。基于其提供的软件和硬件服务,工程师只需带着他们的创意或设计蓝图,即可在嘉立创实现从电路设计到电路板打样,从元器件贴装、CNC加工到外壳定制的一站式“硬装”与“软装”。
在深圳近期举办的2025电子半导体产业创新发展大会暨国际电子电路(大湾区)展览会(以下简称“CPCA Show Plus”)上,嘉立创官宣了两大核心技术突破:一是正式量产34至64层超高层PCB,二是即将推出1至3阶HDI(高密度互连)板。
嘉立创34至64层超高层PCB以最高5.0mm板厚配合高达20:1的厚径比,能够很好的满足复杂电路集成与高密度布线的严苛需求。并且在线路精度方面实现重要突破,最小线mil,并全面采用Tg170高耐温基材,在信号完整性、散热性能与结构稳定性方面表现突出,可大范围的应用于高端工业控制、航空航天、5G通信设施、医疗电子、服务器、交换机、数据中心等高性能场景。
据了解,嘉立创超高层PCB的结构是采用芯板+半固化片,交替压合的多层叠压工艺。其中,多层板一般是压合一次来表征层间绝缘性与结构稳固性。而在电气连接方面,则主要是通过贯通孔的方式沉铜来实现。
高多层PCB在制作时,先以芯板制作内层,再与PP(半固化片)、外层铜箔交替叠压;随后通过钻孔沉铜形成贯穿孔来实现导通,将各层线路连接为一体。借助多层结构,可在不同层布局不一样的电路,最终达成一板多能的效果。
又由于超高层PCB最主要核心就是贯穿孔的连接,所以在推动超高层PCB配套落地的同时,嘉立创还引入了0.1mm机械微钻孔技术。作为高多层板精细化生产的核心难点,该技术不仅要实现微米级钻孔精度,更需攻克过孔电镀良率低的行业痛点。有见及此,嘉立创引入行业领先的水平沉铜与脉冲电镀工艺,通过工艺参数优化大幅度的提高过孔导通可靠性,同时突破微孔厚径比限制,既能满足高密度PCB对微小过孔的集成需求,更能助力客户压缩终端产品体积,实现轻量化设计。
有了这些技术,再依托智能化制造体系,嘉立创实现超高层PCB样板最快8天出货,速度领先行业约一倍,同时凭借技术优化使产品价格较同类降低约50%,为高端电子研发与制造提供了兼具性能、速度与成本优势的PCB解决方案。
如上所述,嘉立创还将上线阶的HDI(高密度互连)板服务,通过激光成孔工艺突破传统机械钻孔局限,将最小孔径精准控制在0.075毫米,仅相当于一根普通头发丝的粗细,并采用生益科技600183)的S1000-2M高性能板材,既能满足智能手机、可穿戴设备“更轻薄、高集成”的设计需求,为笔记本电脑压缩内部电路空间,也能适配ADAS高精度雷达的快速信号响应、5G基站与高端路由器的高速数据处理需求。
所谓超高层PCB是指层数更高的PCB板;至于HDI(High Density Interconnect)即为高密度互连技术,这是印刷电路板所使用的技术之一,HDI主要是应用微盲埋孔的技术进行制作,特性是可以让印刷电路板里的电子电路分布线路密度更高。在电子产业迈向“极致小型化+高性能”的时代,HDI与超高层PCB缺一不可:其中HDI通过微盲孔、细线宽实现横向高密度布线倍,解决芯片引脚爆炸与信号完整性难题;超高层PCB则以高层的垂直堆叠,集成多模组、分离电源地网、隔离高速信号,支撑5G/AI复杂功能。正是得益于这些技术的进步,工程师们实现了从消费电子到汽车、医疗、服务器的全产业链跃迁。
超高层PCB制造有三个难点:一是层间对准度;二是信号完整性;三是纵横比高。
HDI板本就是高密互连板,是采用微盲埋孔技术和积层法工艺制造的高密度印刷电路板。通过激光钻孔,嘉立创最大做到0.15mm,最小能做到0.075mm。其制造工艺采用的是积层法、多次压合的方式的制造。
细数嘉立创进军超高层PCB和HDI的历程,自2006年推出智能拼板系统、采取了自动优化切割材料提升效率,并在6层板以上工艺采用创新预浸料二次固化和精确控温的方式以来,嘉立创就通过基础架构与成本优化,为后续走向高端制造打下了夯实的地基,此阶段就是嘉立创所谓的“技术攻坚阶段”。
进入2013年,嘉立创开始步入第二阶段——技术升级阶段。在此期间,公司大力投入超高层和HDI领域研发。在HDI方面,嘉立创最初只是聚焦理论和技术单一的产品,到了2015年,团队历经18个月攻克了盲孔填充技术;2018年,嘉立创团队完成了任意阶HDI技术验证、开发了光学靶标补偿算法、实时校正热膨胀形变,让层间对位误差≤5μm。超高层技术方面,嘉立创在此阶段的第一个突破是2020年建成了32层板示范产线,采用“阶梯式压合”工艺解决了层间结合力问题。得益于团队的创新,其热膨胀系数差异降至3ppm/℃。嘉立创在此阶段还实现了全产业链整合升级。
2023年到2025年则是“智能制造阶段”。在该阶段,嘉立创引入了5G+AI质检,将缺陷检验测试准确率提升到99.8%。而通过为地瓜机器人套件提供基础支撑,嘉立创的高多层产品得到现实验证。据悉,地瓜机器人套件采用12层板堆叠设计,通过优化电源管理架构,在10TOPS算力下功耗仅3.8W,已成功应用于仓储AGV控制管理系统,展现了在边缘计算领域的应用潜力。
经过前面三个阶段的积累,嘉立创迈入第四个阶段——切入高端市场。借助公司的五大生产基地,全球服务网络以及云工厂系统支持,嘉立创能够将公司在超高层PCB和HDI上的积累带给客户。
嘉立创正在通过产业链的查漏补缺,软硬件的技术升级,为开发者带来更高端、更简便以及更可靠的赋能。
一位工程师在看完超高层PCB和HDI的发布会后说:“过去总觉得超高层PCB和盲孔埋孔这类工艺是大公司的‘专利’,今天嘉立创把这些高端工艺变成了每个工程师能用、好用、放心用的服务,直接把‘门槛’搬走了,对我们来说是实实在在的支持,以后做高端硬件创新也更有底气了。”