AI主板愈做愈厚　鑽針與鑽孔設備迎來技術升級

AI伺服器主板層數一路增加，看似不起眼的「鑽孔」環節是如何獲得市場關注的？

AI伺服器持續提高運算能力，也讓印刷電路板的設計愈來愈複雜。傳統伺服器PCB可能約20層，AI伺服器主板則逐漸走向20多層甚至30多層。板子變厚之後，連接不同線路層的鑽孔製程難度也跟著提高。

這項變化正在同時推動兩個環節升級：負責鑽孔的鑽針需要更耐磨、更精密；負責加工的鑽孔設備則需要更高轉速、更好的定位能力與更多產能。AI主板規格提升後，鑽孔因此成為PCB製造值得關注的製程之一。

高縱橫比提高PCB鑽孔難度

理解這波升級可以先從「縱橫比」開始。

PCB鑽孔的縱橫比可以簡單理解為板厚與孔徑之間的比例。當PCB愈來愈厚、孔徑又持續縮小，縱橫比就會快速提高。傳統伺服器主板可能約20倍，AI伺服器PCB未來可能進一步提高至30至40倍。

這代表鑽針必須穿過更厚的板材，同時維持非常小的孔徑。鑽針需要兼顧剛性、精度與細長化，製造難度因此明顯提高。

另一方面，AI伺服器PCB使用的材料本身也朝高階化發展。當板材硬度提高，傳統鑽針磨耗速度會加快，鑽針使用壽命下降，單位PCB所消耗的鑽針數量也可能增加。

規格升級因此同時影響「量」與「價」：加工難度增加推升高階鑽針需求，鑽針耗損加快又提高使用量。

鍍膜鑽針逐漸走向標準配置

為了改善鑽針磨耗問題，鑽針本身也開始升級。其中一項方向是在鑽針表面增加鑽石類碳膜等高硬度鍍層，提升鑽針的耐磨性。過去部分PCB製程可以視需求選擇是否使用鍍膜鑽針，但到了AI伺服器使用的高階PCB，隨著板材硬度與加工要求提高，鍍膜的重要性也隨之增加。

這項升級帶來兩個影響。首先，高階鍍膜鑽針的技術門檻較高，產品單價也高於一般鑽針。其次，AI主板層數與加工孔數增加，即使單支鑽針壽命提升，整體鑽孔需求仍可能隨PCB複雜度增加而成長。

因此，AI伺服器PCB的規格升級並非只有板材、銅箔或其他材料受影響，製程中使用的耗材也會跟著改變。

加工時間拉長推升設備需求

鑽針升級之外，鑽孔設備本身也面臨更高要求。AI主板變厚後，每個孔需要鑽得更深，同時還要維持微米等級的加工精度。如果孔位稍微偏移，就可能影響不同線路層之間的導通，嚴重時甚至造成整片高價PCB報廢。

製程也開始採用更複雜的加工策略。例如鑽孔時可透過分步下刀降低鑽針受力，並搭配精準背鑽與深度控制，減少殘留線段對高速訊號傳輸造成的干擾。這些製程有助提高品質，代價則是加工時間變長。

設備規格也必須同步提高。高階PCB鑽孔設備的主軸轉速可能需要達每分鐘16萬至20萬轉以上，並搭配雷射測長、斷針偵測與更高精度的定位功能。

當單片PCB需要更長加工時間，原有設備在相同時間內能處理的板子就會減少。即使PCB總產量沒有同比例增加，設備需求仍可能因製程時間拉長而提高，鑽孔產能也可能成為高階PCB製造的瓶頸。

良率提升成為高階PCB製程關鍵

AI伺服器主板的價值提高後，鑽孔良率的重要性也跟著放大。傳統PCB如果發生鑽孔偏移，損失主要來自板材與加工成本；高階AI主板使用更多高價材料、層數更多，前段製程累積的價值也更高。一旦到了鑽孔階段才因加工失誤報廢，前面投入的材料與製程成本都會一起損失。

因此，即使良率只提高1個百分點，也可能減少相當可觀的報廢成本。設備精度提高、鑽針升級與製程最佳化，最終都指向同一個目標：在PCB規格愈來愈複雜的情況下，提高加工良率並縮短生產時間。

AI伺服器帶來的PCB升級，也因此逐漸從「板子變厚」延伸到更深層的製程變化。高縱橫比增加加工難度、鍍膜鑽針提高耗材規格、加工時間拉長增加設備需求，良率要求則進一步提高製程價值。

對PCB產業來說，AI主板規格持續升級後，鑽孔這道過去較少受到一般投資人注意的製程，正逐漸成為高階PCB擴產與提高良率的重要環節。