Konec DPS na dohled?

V prosinci minulého roku se na portálu PCB007 strhla vášnivá debata týkající se budoucnosti DPS, které se zúčastnilo několik významných postav z oblasti desek plošných spojů. Důvodem byl článek „The End in Sight“ (Konec na dohled) [1], ve kterém redaktor PCB007 Ray Rasmussen popsal obavy z blížícího se konce průmyslu desek plošných spojů. Co ho k těmto obavám vede?

Autor článku se zúčastnil zasedání výboru IPC, na kterém nabyl dojmu, že se blíží konec průmyslu DPS. Jedna z prezentací na zasedání pojednávala např. o iPadu, ve kterém byla klasická DPS nahrazena mnohavrstvou deskou, ve které jsou součástky v podobě čipů vloženy přímo do vnitřních vrstev desky. Tato technologie umožňuje zmenšit rozměry desky jako nosiče součástek a přitom podstatně zvýšit počet součástek a jejich vývodů na jednotku plochy.

Další záležitostí, která podle autora ujídá z krajíce důležitosti DPS je skutečnost, že dnešní součástky jsou schopny nahradit funkce mnoha jiných součástek, čímž vlastně z části přebírají funkci desky. Desky, byť se složitou funkcí zabudovanou v několika málo součástkách, jsou tak menší a menší. Jednoho dne by mohla být deska kompletně nahrazena jednou jedinou součástkou. Jako další příklad vytrácejících se DPS byl na zasedání IPC zmíněn také superpočítač Cray. Jeho současná velikost odpovídající běžnému osobnímu počítači se vůbec nedá srovnávat s monstrózními rozměry, které měl před lety. Ale i to je dokladem toho, že výrobek, který ještě nedávno obsahoval spoustu velkých a komplikovaných DPS, lze dnes vyrobit s jednou nebo jen s několika málo podstatně menšími deskami.

V čem je problém? Se zmenšováním rozměrů desek se snižuje význam desky jako kritické součásti elektronického výrobku. Člověk si může představit, že malá deska představuje jednoduchý návrh i výrobu a v konečném důsledku vede k poklesu výroby, protože ta je vypočítávána z plochy vyrobených DPS.

Ve své úvaze ale Ray Rasmussen také správně uvádí, že i při zmenšování velikosti desek se jich v některých případech může nakonec vyrobit daleko více než dříve. Typickým příkladem jsou LED žárovky. Ty sice potřebují velmi malé a jednoduché desky, ale vyrábí se v ohromných sériích. Otázkou je, kolik takových výrobků může celkem být a jestli to bude průmyslu DPS stačit k přežití.

Jako první na tento pesimisticky laděný článek reagoval Dr. Ron Lasky (Senior Technologist, Indium Corporation) ve svém příspěvku „More Important Now Than Ever“ (Důležitější než kdykoliv předtím) [2]. Už z názvu článku je patrné, že budoucnost výroby DPS vidí zcela opačně. Jeho argumenty jsou stručné a jasné. DPS je nosičem součástek (byť jen několika) a zajišťuje jejich vzájemné propojení. To, že ve stále výkonnějších výrobcích jsou menší a menší desky, lze přičíst právě technologickému umění takové desky vůbec vyrobit. Vždyť tyto desky, byť malé, bývají extrémně komplikované, nejenom po stránce výrobní, ale kvůli velkému počtu kritických parametrů i z pohledu jejich návrhu.

Tento názor podpořil i IPC veterán Dr. Hayao Nakahara ve svém příspěvku „End Not in Sight for PCBs” (Konec pro DPS není na dohled) [3]. Připomněl, že obavy z toho, že budou DPS „něčím“ nahrazeny existují už mnoho let, ale zatím tomu nic nenasvědčuje. Podle něho není zmenšující se velikost desek na závadu, protože současně rapidně roste počet různých výrobků, které desky obsahují. Výrobky, které ještě nedávno byly nemyslitelné, jsou dnes běžné a tento proces nejeví známky zániku nebo zpomalení. Nakonec prozradil, že v Číně se staví více než 20 výrobních závodů na DPS, jejichž měsíční produkce převyšuje produkci podobných podniků v USA.

Do polemiky se ihned zapojil i Robert Tarzwell, jedna z nejznámějších osobností výroby DPS v USA. Ten ve svém příspěvku „The PCB Not So Important?” (DPS ne tak důležitá?) [4] hned na začátku vyjadřuje souhlas s obavami o budoucnost DPS. Je známý jako odborník na DPS, ale hlavně jako nadšený propagátor nových výrobních metod a postupů. Zde říká: „Souhlasím s názorem, že DPS je v mnoha aplikacích vytlačována. Ano, pokročilé elektronické výrobky mohou být bez DPS.” V článku popisuje, jak se lze v některých aplikacích obejít bez desky jako nosiče součástek a jak propojit součástky bez DPS.

Jenom s několikadenním zpožděním se do polemiky vložil i Douglas G. Brooks, Ph.D., známý svými přednáškami a publikacemi zaměřenými na návrh DPS. Jeho závěr článku „Rumors of PCB‘s Demise Exaggerated” (Pověsti o zániku DPS jsou přehnané) [5] je prostý a logický. Desky plošných spojů nezaniknou, stejně jako nezanikly v minulosti, i když se o tom spekulovalo. To, že jsou desky stále menší a přitom výkonnější, není podle něho na závadu. Pro průmysl není důležitý počet různých funkcí na DPS, ale to, kolik se jich vyrobí.