技术洞察——印刷电路板技术发展趋势

半导体不断精缩工艺，许多原本需使用多个离散封装组件才能构成的电路，而今已能用1个高整合度的芯片来取代，因此有些人逐渐看淡印刷电路板技术发展。理论是如此，但实际发展却与理论相左……

　　有些人认为，印刷电路(中国内地方面称为：印制电路)板的技术将愈来愈不重要，主要理由有2：1是随着半导体工艺技术的不断提升，原本需要多颗芯片才能实现的功效，而今只要1、2颗整合型芯片即可完成，例如过去需要用芯片组(Chipsets)才能实现的电路，而今可用系统单芯片(System-on-a-Chip；SoC)来实现，如此使芯片间的接线数不断减少。

　　另1个理由则是为了加速芯片间的数据传输，过往的并列式传输接口正不断被串行式传输接口取代，今日高速的串行式多采内含频率方式，可尽情地快速传输数据，且较无并列传输的串音干扰(Crosstalk)问题。例如ATA转变成SATA、PCI转变成PCI Express、SCSI转变成SAS、Rapid I/O并列版转成串行版…等都是例证。

　　并列转成串行后，就如同芯片组转成系统单芯片，将使线路的使用数大幅缩减，进而使印刷电路板(Printed Circuit Board；PCB)的运用地位降低。再者，串行化后也降低「在印刷电路板上使用蛇绕线路方式以求取时序同步」的倚赖，如此也使印刷电路板的面积用量减少，运用价值大减。

　　上述的2点是部分人士看衰印刷电路板技术的理由，不过他们似乎只看到局部，而没有看到印刷电路板近几年来更广泛的应用，也由于这些应用，使印刷电路板的技术再创一片天，以下我们将对此进行更多讨论。

　　IC载板

　　过去芯片是先用塑料或陶瓷材质进行封装后，再放到印刷电路板上进行焊接，从穿孔式焊接到表面黏着式焊接，然而随着半导体工艺不断精进，芯片内的功效电路大幅整合后，单颗芯片的接脚数目不断增加，迫使愈来愈多的芯片必须改以BGA(Ball Grid Array)方式进行封装，实行BGA封装必须使用IC载板，而这就必须用上印刷电路板技术，如此印刷电路板从与芯片封装无关，晋级成为芯片封装的一环，透过引线直接将裸晶与印刷电路板连接。

　　不过，IC载板的工艺尺寸精密度、质量、规格等要求都比传统印刷电路板更为严苛，这就成为1项挑战，同时也会导致传统印刷电路板业者，与传统芯片封装测试业者的分界模糊化，进而相互排挤竞争。

　　软板化发展

一般而言，印刷电路板为硬式电路板，然在部分应用上也有软式的印刷电路板，例如喷墨打印机内随着喷墨头移动的线路，笔记本电脑内，由本机连往显示器部分的显示线路等，且都是简单的线路，甚至软板上只有线路，而没有电路组件。

不过，由于一般商务、育乐型态的计算机的市场已饱和，因此计算机积极拓展新应用范畴，因而有了数字家庭(Digital Home)、车用电子等新概念市场，将计算机从「育、乐」延伸到「住、行」领域，但除此之外也延伸到「衣」的领域，即所谓的「穿戴式计算机，Wearable PC」、「穿戴式音乐随身听」，为了避免穿戴上的不舒服，所以必须用软式电路板来研制。

此外，电子纸技术发展多年，近年来也开始推行商用化，电子纸的最高目标是让电子显示器的部分能，跟传统报纸一样能卷曲收藏，所以也提倡起所谓的「可卷计算机」，因此软性显示器、软性电子书、电子纸也需要软性电路板的技术才能实现。
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印刷式天线

随着RFID的无线感应辨识应用发达，以及ZigBee之类的无线传感器网络(Wireless Sensor Network；WSN)技术的发展，使印刷电路板技术有了新任务角色，即是运用印刷电路板的布线来实现RC(电容、电感)型天线，一方面可以省去额外连接外部天线的制造程序，另一方面可精省制造成本、时间、与成形体积。

往未来看，印刷式天线的运用会愈来愈普及，尤其是RFID方面格外需要，在标签体积的限制下，必然要将RFID的电路及天线，以印刷方式一体成形才算经济，同时RFID期望以低价争取普及，所以成本也是一大考虑，以印刷方式制出天线，则可进一步降低标签成本。

类似的，ZigBee(也包含Z-Wave或其它WSN技术)之类的无线传感器应用，其应用特性即是在某1区、某1处布署大量的节点(Node)，因此装置用量极多，用量多是为了加速生产、也为了降低成本，印刷式天线的作法也势在必行。

LED散热

近年来白光LED、高亮度LED的应用愈来愈普及，如今已普遍用于小尺寸液晶显示器的背光(Backlight)、照相手机的闪光灯、交通号志、车用方向灯等，未来甚至会进军车头主灯(已有些进展)及电子照明…等。

LED在闪光灯应用上，没有太多问题，但在背光、交通号志、车用方向灯与车头主灯应用，就有散热问题，原因是高亮度的LED要取用较大的电流，同时LED的用电效率较差(与CCFL、日光灯等相比)，因此许多废热必须想办法排除，然而背光、交通号志等都是以密集排列的方式使用LED光源，因此散热处理就更加困难。

针对此，印刷电路板也必须提升散热设计，以帮助密集LED排列运用时的散热处理，除了使用传统的FR4印刷电路板外，也有许多人提出使用其它材质来做为印刷电路板，加速将LED的热导引到LED下方的电路板上，甚至是电路板的衬底、底背部分来散热，后在电路板下方设置散热片加速散热，所以散热也将成为印刷电路板的新任务。