冲电气研发一百八十层超高多层基板 突破AI半导体测试极限

冲电气电路技术株式会社（OKI Circuit Technology Co., Ltd.）与冲电气工业株式会社近日宣布，成功开发出一种面向人工智能（AI）半导体高带宽存储器（HBM）晶圆检测设备的新型印刷电路板（PCB）。该技术在层数上实现了180层、板厚达到15毫米的突破。相较于此前行业公认的极限——124层、7.6毫米板厚，新方案将层数提升了约45%，板厚增加了一倍。这一成果通过结合“导电膏基板间连接”与“超高厚度PCB制造”两项核心技术，解决了高密度与高性能难以兼得的难题。

突破物理极限：从124层到180层的跨越

随着AI半导体技术的飞速发展，芯片处理的信号数量呈指数级增长，制程微细化使得晶圆上的芯片密度大幅提升。这对检测设备用的PCB提出了极高要求：既要缩小引脚间距，又要增加堆叠层数。然而，传统单体超高多层PCB面临严峻的物理瓶颈。随着板厚增加，过孔（Via）的特性阻抗控制变得极其困难；贯穿电源层的过孔易导致电源性能劣化；而加工细长过孔的钻孔技术也触及了极限。因此，此前124层、7.6毫米被视为实际上的上限，难以满足AI时代对高速、高频、高密度数据传输的需求。

为打破这一僵局，冲电气电路技术提出了“分层连接”的创新思路。通过优化单个模块的性能并采用整体堆叠策略，实现了从单体结构向模块化堆叠结构的转变，从而在保持信号完整性的同时大幅提升了层数上限。

核心技术解析：导电膏连接与超高厚制造

此次开发的核心在于确立了“导电膏基板间过孔连接技术”。该技术将三块各60层的多层PCB通过表面过孔使用导电膏进行电气连接，从而组合成180层、15毫米厚的整体结构。这种设计允许每块60层的子板在制造时独立优化其过孔特性、信号质量和电源性能，随后再进行堆叠连接，极大地降低了综合性能失控的风险。

此外，配套的“超高厚度PCB制造技术”确保了在15毫米厚度下的机械加工精度、热工艺稳定性及安装可靠性。利用导电膏进行过孔连接，不仅规避了超长过孔钻孔的技术限制，还有效减少了因电源层贯穿带来的信号干扰风险。这一组合拳为超高多层化与高频特性共存提供了极高的设计自由度，确立了HBM时代检测板升级的关键技术路径。

量产规划与应用前景

冲电气工业已选定位于新潟县上越市的上越工厂作为核心生产基地，正加速推进量产技术的验证与新设备的导入。公司计划于2026年10月实现正式量产出货，首批目标客户为搭载HBM的AI半导体晶圆检测设备制造商。除了AI领域，该技术还预计应用于航空航天、安全及下一代通信系统等对高可靠性和高频特性有严苛要求的行业。

在信号处理日益复杂的背景下，这种模块化堆叠结构允许在设计阶段进行“分而治之”的策略，既实现了高层数堆叠，又保障了整体质量。冲电气电路技术表示，未来将继续强化设计与制造双轮驱动能力，并完善量产阶段的稳定供应体系。

值得一提的是，冲电气电路技术（OTC）已确认将参加2026年4月28日至5月1日在美国马萨诸塞州DCU会议中心举行的“PCB East 2026”展会。届时，公司将在313号展位详细展示该技术的细节、设计要点及量产路线图，旨在促进与国际客户的共同研讨与潜在合作。

对于中国PCB产业链而言，这一技术突破具有显著的警示与借鉴意义。随着AI算力竞赛白热化，HBM及其配套测试设备的国产化需求日益迫切。国内企业在追求层数堆叠时，往往容易陷入单纯增加物理层数的误区，而忽视了信号完整性与电源稳定性的系统级优化。冲电气的“模块化堆叠+导电膏连接”方案提示我们，突破极限不仅依赖材料进步，更需工艺创新与设计思维的转变。中国厂商应加快在高端IC载板及高密度互连（HDI）领域的技术储备，特别是在解决厚板加工与高频信号传输矛盾上寻求差异化突破，以应对未来AI硬件对上游供应链提出的更高挑战。