Płytki drukowane o wysokiej impedancji mają wiele zastosowań-w zaawansowanych dziedzinach, takich jak komunikacja, lotnictwo, sprzęt medyczny itp. ze względu na ich doskonałe parametry elektryczne. Od precyzyjnej transmisji sygnału stacji bazowych 5G po efektywną odporność systemów awioniki na złożone środowiska elektromagnetyczne, płytki drukowane o wysokiej impedancji odgrywają kluczową rolę.
1, Kamień węgielny ceny budowy specjalnego materiału
Koszt materiałów jest ważnym kamieniem węgielnym ceny płytek drukowanych o wysokiej impedancji. Aby spełnić rygorystyczne wymagania dotyczące niskich strat i wysokiej stabilności transmisji sygnału dzięki wysokiej charakterystyce impedancji, należy wybrać specjalne materiały podłoża. Na przykład w scenariuszach komunikacji o wysokiej-częstotliwości i-szybkości powszechnie stosowane materiały Rogers stały się idealnym wyborem, aby zapewnić wysoką-szybkość i stabilną transmisję sygnału ze względu na ich wyjątkowo niską stałą dielektryczną i straty dielektryczne. Materiały te są jednak drogie i w porównaniu ze zwykłymi podłożami FR-4 cena może być kilkukrotnie, a nawet kilkadziesiąt razy wyższa. W przypadku płytek drukowanych o wysokiej impedancji stosowanych w stacjach bazowych 5G, jeśli zastosowany zostanie materiał Rogers 4350B, koszt podłoża może być 5-10 razy większy niż w przypadku zwykłych substratów FR-4.
Oprócz podłoży istotny wpływ na koszty mają także materiały przewodzące. Folia miedziana o wysokiej czystości jest preferowanym wyborem w przypadku płytek drukowanych o wysokiej impedancji ze względu na jej doskonałą przewodność i niską rezystancję. Wraz z wahaniami cen miedzi na rynku międzynarodowym zmieniają się również koszty płytek drukowanych. Kiedy ceny miedzi znacznie rosną, koszt folii miedzianej w płytkach drukowanych o wysokiej impedancji może stanowić 30–40% całkowitego kosztu materiałów, co znacznie podnosi ogólną cenę.
2, Złożone procesy podnoszą koszty produkcji
Złożoność i wysokie wymagania procesu produkcyjnego dodatkowo podnoszą cenę płytek drukowanych o wysokiej impedancji. Ma niezwykle wysokie wymagania dotyczące dokładności linii, dokładności otworów i wyrównania międzywarstwowego. Biorąc za przykład proces produkcji obwodów precyzyjnych, szerokość linii i odstępy w zwykłych płytkach drukowanych mogą wynosić od 10 do 15 mil, podczas gdy płytki drukowane o wysokiej impedancji często muszą sięgać 3-5 mil lub nawet mniej. Wymaga to zastosowania zaawansowanej technologii litografii, takiej jak bezpośrednie obrazowanie laserowe, która jest kosztowna i wiąże się z wysokimi kosztami eksploatacji i konserwacji.
W procesie wiercenia małych otworów (o średnicy mniejszej niż 0,15 mm) i otworów o dużym współczynniku kształtu wymagany jest-precyzyjny sprzęt wiertniczy CNC i specjalne wiertła. Proces wiercenia jest-czasochłonny, a ilość złomów jest stosunkowo duża, co powoduje znaczny wzrost kosztów produkcji. Proces laminowania wielowarstwowych-płytek drukowanych o wysokiej impedancji wymaga bardziej rygorystycznych wymagań, aby zapewnić niezawodne połączenia elektryczne między warstwami, stabilną transmisję sygnału i lepszą dokładność kontroli temperatury, ciśnienia i czasu laminowania. To niewątpliwie zwiększa trudność i koszty inwestycji w procesie.
3, Testy badawczo-rozwojowe w celu zwiększenia kosztów produktu
Nie należy lekceważyć kosztów rozwoju i testowania płytek drukowanych o wysokiej impedancji. Ze względu na niezwykle wysokie wymagania dotyczące wydajności w obszarze zastosowań, od wczesnego projektowania obwodów do wyboru materiałów, a następnie optymalizacji parametrów procesu wymagana jest duża ilość siły roboczej, zasobów materiałowych i czasu. Profesjonalny zespół inżynierów musi przejść wiele powtarzających się eksperymentów i optymalizacji, aby zaprojektować płytkę drukowaną spełniającą wskaźniki wydajności. W przypadku opracowywania płytek drukowanych o wysokiej impedancji dla stacji bazowych komunikacji 5G cykl badawczo-rozwojowy może trwać do 1–2 lat i obejmować wiele kosztów, takich jak wynagrodzenia personelu badawczo-rozwojowego, zużycie sprzętu, zużycie materiałów itp. Koszty te zostaną ostatecznie podzielone między cenę produktu.
Po ukończeniu produktu nadal musi on zostać poddany rygorystycznym testom, takim jak test impedancji, test integralności sygnału, test niezawodności itp. Sprzęt testujący o wysokiej precyzji jest drogi, a proces testowania jest złożony i-czasochłonny, co jeszcze bardziej zwiększa koszty produktu.
4. Podaż i popyt na rynku wpływają na trendy cenowe
Relacja podaży i popytu na rynku ma znaczący wpływ na cenę płytek drukowanych o wysokiej impedancji. Po stronie popytu, wraz z szybkim rozwojem nowych technologii, takich jak 5G, sztuczna inteligencja i Internet rzeczy, zapotrzebowanie na płytki drukowane o wysokiej impedancji stale rośnie. Gwałtowny wzrost liczby konstrukcji stacji bazowych 5G spowodował znaczny popyt na płytki drukowane o wysokiej impedancji w podstawowym wyposażeniu stacji bazowych.
Jednak po stronie podaży, ze względu na wysoki próg technologiczny w zakresie produkcji płytek drukowanych o wysokiej impedancji, przedsiębiorstwa posiadające możliwości produkcyjne na dużą-skalę są ograniczone. Jednocześnie stabilność dostaw surowców wpływa również na możliwości produkcyjne. Na przykład na podaż niektórych-wysokiej klasy materiałów substratowych wpływają takie czynniki, jak sytuacja międzynarodowa i ograniczenia zdolności produkcyjnych przedsiębiorstw zajmujących się produkcją surowców na wyższym szczeblu łańcucha dostaw, co prowadzi do niedoborów dostaw i jeszcze bardziej pogarsza nierównowagę-podaży i popytu, powodując wzrost cen.