Dosky plošných spojov s vysokou impedanciou majú vďaka svojmu vynikajúcemu elektrickému výkonu mnoho aplikácií v-výkonných oblastiach, ako je komunikácia, letectvo, lekárske zariadenia atď. Od presného prenosu signálu 5G základňových staníc až po efektívnu odolnosť systémov avioniky voči zložitým elektromagnetickým prostrediam hrajú kľúčovú úlohu dosky s vysokou impedanciou.
1, Základný kameň ceny konštrukcie špeciálneho materiálu
Materiálové náklady sú dôležitým základným kameňom ceny dosiek plošných spojov s vysokou impedanciou. Aby sa splnili prísne požiadavky na nízke straty a vysokú stabilitu pri prenose signálu v dôsledku vysokej impedančnej charakteristiky, je potrebné zvoliť špeciálne materiály substrátu. Napríklad v scenároch vysoko-a vysokorýchlostnej{3}}komunikácie sa bežne používané materiály Rogers stali ideálnou voľbou na zabezpečenie vysokej-rýchlosti a stabilného prenosu signálu v dôsledku ich extrémne nízkej dielektrickej konštanty a dielektrických strát. Tieto materiály sú však drahé a v porovnaní s bežnými substrátmi FR-4 môže byť cena niekoľkonásobne alebo dokonca desaťnásobne vyššia. V doskách s plošnými spojmi s vysokou impedanciou, ktoré sa používajú v základňových staniciach 5G, ak sa použije materiál Rogers 4350B, cena substrátu môže byť 5 až 10-krát vyššia ako cena bežných substrátov FR-4.
Okrem substrátov majú významný vplyv na náklady aj vodivé materiály. Medená fólia vysokej čistoty je preferovanou voľbou pre dosky plošných spojov s vysokou impedanciou vďaka svojej vynikajúcej vodivosti a nízkemu odporu. S kolísaním cien medi na medzinárodnom trhu kolíšu aj náklady na dosky plošných spojov. Keď ceny medi výrazne vzrastú, náklady na medenú fóliu na doskách s plošnými spojmi s vysokou impedanciou môžu predstavovať 30 % až 40 % celkových nákladov na materiál, čo výrazne zvyšuje celkovú cenu.
2, Komplexné procesy zvyšujú výrobné náklady
Zložitosť a vysoké požiadavky na výrobný proces ďalej zvyšujú cenu dosiek plošných spojov s vysokou impedanciou. Má extrémne vysoké požiadavky na presnosť čiary, presnosť otvorov a zarovnanie medzi vrstvami. Ak vezmeme ako príklad proces výroby jemných obvodov, šírka čiary a rozstup bežných dosiek s obvodmi môže byť medzi 10-15 mil, zatiaľ čo dosky s vysokou impedanciou musia často dosahovať 3-5 mil alebo dokonca nižšie. To si vyžaduje použitie pokročilej litografickej technológie, ako je priame laserové zobrazovanie, ktoré je drahé a má vysoké náklady na prevádzku a údržbu.
Pri vŕtaní malých otvorov (s priemerom menším ako 0,15 mm) a otvorov s veľkým pomerom strán je potrebné-vysoko presné CNC vŕtacie zariadenie a špeciálne vrtáky. Proces vŕtania je časovo-náročný a miera šrotu je pomerne vysoká, čo vedie k výraznému zvýšeniu výrobných nákladov. Proces laminovania viacvrstvových dosiek plošných spojov s vysokou impedanciou vyžaduje prísnejšie požiadavky na zabezpečenie spoľahlivých elektrických spojení medzi vrstvami, stabilného prenosu signálu a lepšej presnosti riadenia teploty, tlaku a času laminácie. To nepochybne zvyšuje náročnosť a náklady na proces.
3, Testovanie výskumu a vývoja na zvýšenie nákladov na produkt
Náklady na vývoj a testovanie dosiek plošných spojov s vysokou impedanciou by sa nemali podceňovať. Vzhľadom na extrémne vysoké požiadavky na výkon v aplikačnej oblasti je potrebné veľké množstvo pracovnej sily, materiálových zdrojov a času od skorého návrhu obvodu až po výber materiálu a následne optimalizáciu parametrov procesu. Profesionálny inžiniersky tím musí prejsť viacerými opakovanými experimentmi a optimalizáciami, aby mohol navrhnúť obvodovú dosku, ktorá spĺňa ukazovatele výkonu. Pri vývoji dosiek plošných spojov s vysokou impedanciou pre komunikačné základňové stanice 5G môže výskumný a vývojový cyklus trvať 1 až 2 roky, čo zahŕňa viaceré náklady, ako sú mzdy personálu výskumu a vývoja, používanie zariadení, spotreba materiálu atď. Tieto náklady sa v konečnom dôsledku rozdelia na cenu produktu.
Po dokončení produktu ešte musí prejsť prísnym testovaním, ako je testovanie impedancie, testovanie integrity signálu, testovanie spoľahlivosti atď. Vysoko presné testovacie zariadenie je drahé a proces testovania je zložitý a časovo-náročný, čo ešte viac zvyšuje náklady na produkt.
4, Ponuka a dopyt na trhu ovplyvňujú cenové trendy
Vzťah ponuky a dopytu na trhu má významný vplyv na cenu dosiek plošných spojov s vysokou impedanciou. Na strane dopytu s rýchlym rozvojom vznikajúcich technológií, ako sú 5G, umelá inteligencia a internet vecí, dopyt po doskách plošných spojov s vysokou impedanciou naďalej rastie. Prudký rast počtu konštrukcií základňových staníc 5G vyvolal značný dopyt po doskách plošných spojov s vysokou impedanciou v základnom vybavení základňových staníc.
Na strane ponuky však v dôsledku vysokého technologického prahu na výrobu dosiek s plošnými spojmi s vysokou impedanciou existuje obmedzený počet podnikov s-výrobnými kapacitami vo veľkom meradle. Stabilita dodávok surovín zároveň ovplyvňuje aj výrobnú kapacitu. Napríklad na dodávku niektorých špičkových- substrátových materiálov majú vplyv faktory, ako je medzinárodná situácia a kapacitné obmedzenia podnikov na výrobu surovín na začiatku dodávateľského reťazca, čo vedie k nedostatku dodávok a ďalšiemu prehlbovaniu-nerovnovážnosti dopytu, čo vedie k zvýšeniu cien.