微电子设计在电路板设计中的挑战和好处

微电子设计在电路板设计中的挑战和好处

微电子市场正在快速增长。 我们将重点关注微电子设计的优势和挑战。 为了充分利用微电子领域，电路板公司必须确保适应微电子的局限性和优势。

微电子学的重要性是什么？

为了充分认识微电子技术的优势和挑战，我们首先要解决一些推动公司朝这个方向发展的因素。

可以说，这里最大的问题就是消费者的需求。在某些方面，这是显而易见的——考虑一下过去二十年手机的发展，从砖盒到我们今天所知的超薄设备。 在笔记本电脑、平板电脑等产品中也可以看到同样的趋势。在这种情况下，电子公司正在响应消费者对小型产品的需求。

还必须认识到，可穿戴设备和物联网的快速普及正在推动微电子器件和组件的发展。 在这些情况下，不仅仅是消费者的偏好导致了更小的设计。 相反，这些解决方案只能随着微电子技术的发展和使用而存在，这是一个简单的事实。 该公司正在联系设计或制造工厂，发现微电子的可能性，并立即做出相应的努力。

几年内物联网市场将价值数千亿美元。 仅在医疗保健领域，依靠微电子技术本身的医疗设备和可穿戴设备市场本质上将价值数十亿美元。

那么，微电子对PCB设计人员的挑战是什么？

随着尺寸缩小，电路板变得更加密集。 设计人员需要将更多 I/O 封装到更小的空间中，并使这些焊盘阵列尽可能靠近。 这里的问题是，随着间距变得更紧，走线和间距也变得更紧，这给信号可靠性带来了挑战。 在典型的电路板中，与微型印刷电路板不同，迹线上的信号会随着迹线变小而损失能量。 这是因为一个简单的事实：当依靠微观层面的减成电路板印刷方法时，要确保信号的统一路由是极其困难的。

这可能会给微电子设备本身带来严重的问题。 也许最值得注意的是，信号强度弱将导致电池寿命缩短。 对于电子设备来说，这是一个越来越重要的问题，涉及的空间非常广泛，包括上面提到的所有突出的空间。 对于消费电子产品来说，手机等手持设备的需求是显而易见的。 它们无需充电即可长时间使用。 对于其他微电子问题，例如物联网传感器和植入物，充电可能不可行或不可能，因为设备本身无法到达。 在这些情况下，令人印象深刻的电池寿命是成功设计的绝对先决条件。

任何无法完全解决电路板密度增加带来的微电子挑战的微设计都将面临无法充分发挥其全部潜力的风险，或者可能无法正常工作。

好消息是，微电子领域的这些挑战都不是不可克服的。

如何利用微型PCB推动微电子技术向前发展

如果您需要对未来几十年电子市场的发展做出单一预测，那么也许您可以做出的最安全的选择是该行业正在向微电子领域迈进。 毕竟，过去20年都是这样，没有理由认为在不久的将来情况会有所不同。 如果是这样，这一趋势可能会加速。

最近，我们介绍了微电子技术的现状，包括一些最值得注意的应用。 我们还介绍了微电子设计的一些最值得注意的优点和挑战。 今天，我们将仔细研究这个领域更具体的部分：微型印刷电路板。 微型PCB对于提高微电子设计的效率和效益发挥着关键作用，开启了以前无法实现的可能性。

克服微型 PCB 的挑战，打造更好的微电子产品

我们讨论了电子产品尺寸的缩小如何导致严重的设计困难。 最值得注意的是，电路板上更紧密的布线/空间可能会导致信号丢失，从而导致各种问题。 这包括缩短电池寿命和降低能源效率，这两者都可能严重损害新微电子设计的价值。

该问题的理想解决方案是使用更小的 PCB，以适应这些减小的尺寸，而不会导致后续的质量下降。 当然，这说起来容易做起来难。 总体而言，PCB设计行业向小型化方向发展是由设备设计者和制造商的需求驱动的。 然而，走线和空间以及电路板本身的最小尺寸存在（或至少已经存在）限制。

然而，微型 PCB 技术的最新进展使得适应这种转变成为可能。 重点开发：加成工艺。

加法和减法微型 PCB

直到最近，PCB 布线和空间的最小宽度为 3 密耳。 问题不是PCB制造商不能生产低于这个数字的线路，而是他们无法在不牺牲一致性和精度的情况下减小尺寸。 这是微电路印刷技术减法法固有的问题。 传统方法在如此小的尺寸下并不准确，因此线宽总是存在一定程度的不确定性。 随着电子设备和电路变得越来越小，精度的缺乏变得更加棘手和不可接受。

然而，对于基于增材的 PCB 工艺来说，情况已不再如此。 附加方法不是去铜（即减铜），而是在PCB上加铜。 该技术更加精确，允许制造商提供更小的跟踪空间和更高的每英寸密度，而不会遇到上面强调的信号丢失问题。 这很大程度上是由于加法过程可以为信号传输提供普遍统一的轨迹和空间，从而减少数据损坏。

新微势

这些微型 PCB 生产技术进步的最终结果是设计人员和制造商在实现微电子目标时面临的障碍更少。 这为许多领域的更大创新创造了机会。

例如，考虑物联网。 在物联网的许多应用中，小尺寸势在必行。 但同时，传感器等设备需要能够长时间正常运行，电池寿命不会成为问题。 显然，在许多此类设计中，上述信号强度考虑因素是主要因素。但这还不是全部。 事实上，随着设备的小型化，生产成本将会大幅增加。 对于追求物联网设计的公司来说，这可能很快就会成为一个代价高昂的问题。采用附加技术的微型PCB可以提供更高的PCB密度，并在更小的空间内安装更多的元件。 这大大减少了数量，这意味着生产的总成本要低得多。现在，当该公司了解到微型PCB生产不会成为确保其设计能够带来有利可图的设备的障碍时，就可以寻求物联网的解决方案。总之，微型PCB使微电子技术更容易实现，提高了最终产品的质量，降低了生产成本。

未来微型PCB

未来几年，所有微电子行业的发展趋势可能会持续，甚至加速，所有这些都将使微型PCB制造对于无数电子公司来说变得更加重要和重要。 企业越早朝这个方向迈进，其竞争优势就越大。

物联网即将到来的趋势

我们已经介绍了很多关于物联网的内容，但最重要的是，这是一个巨大且快速增长的市场，具有几乎无限的潜力。

物联网的很大一部分吸引力在于任何人都可以访问它。 在大多数行业中，技术突破仅限于专业人士和专家。 物联网扩大了竞争环境，为初创企业和成熟企业创造了新的机遇。 从复杂的高密度互连板到经济实惠的 DIY 计算机，物联网应用随处可见