Vil PCB blive erstattet af chips i fremtiden

Da Kina er blevet den vigtigste industrielle base i verden, er relaterede opstrømsindustrier gradvist flyttet til Kina, og PCB-industrien er en af ​​dem. Samtidig er der med den kraftige udvikling af nye energikøretøjer, 5G og andre nye teknologier også stillet højere krav til PCB. Som en vigtig elektronisk komponent bliver dens rolle mere og mere fremtrædende i øjeblikket.

Siden 2006 har Kinas PCB-outputværdi overgået Japan og er blevet verdens største produktionsbase. I 2020 udgjorde outputværdien 53,8 procent af verdens. Interessant nok, selvom det globale PCB-marked viser en vis cyklikalitet, stiger Kinas PCB-outputværdi konstant. I 2020 vil outputværdien af ​​den indenlandske PCB-pladeindustri overstige 35 milliarder amerikanske dollars. Men under velstanden er der et ordsprog på markedet, at PCB vil blive erstattet af chips i fremtiden, og hvor vil PCB-markedet gå hen?

Nye energikøretøjer og 5G-markedsudvikling får PCB-efterspørgslen til at stige

Kendt som "moderen til elektroniske komponenter", PCB er en bro, der bærer elektroniske komponenter og forbinder kredsløb. Men i de sidste to år har den kinesisk-amerikanske handelskonflikt og den nye kroneepidemi forårsaget en enorm indvirkning på halvlederindustrien. Undgået er blevet påvirket til en vis grad.

Ifølge industrikilder, at dømme ud fra den aktuelle feedback fra terminalmarkedet og forsyningskæden, er den nuværende efterspørgsel efter PCB'er faktisk stigende, herunder 5G, smarte hjem og nye energikøretøjer. Hvis vi tager nye energikøretøjer som eksempel, vil efterspørgslen efter PCB'er være 4-5 gange større end traditionelle køretøjer, og den overordnede markedsefterspørgsel er stor.

Samtidig er fremgangen på mange kunders produkter på grund af manglen på spåner på markedet ikke som forventet, herunder montage af PCB og produktion af færdige produkter i den senere fase.

Vil PCB blive erstattet af chips i fremtiden? Der er skjulte bekymringer bag velstanden

Da Kina er blevet den vigtigste industrielle base i verden, er relaterede opstrømsindustrier gradvist flyttet til Kina, og PCB-industrien er en af ​​dem. Samtidig med den kraftige udvikling af nye energikøretøjer, 5G og andre nye teknologier stilles der også højere krav til PCB. Som en vigtig elektronisk komponent bliver dens rolle mere og mere fremtrædende i øjeblikket.

Siden 2006 har Kinas PCB-outputværdi overgået Japan for at blive verdens største produktionsbase, og i 2020 vil outputværdien udgøre 53,8 procent af verdens. Interessant nok, selvom det globale PCB-marked viser en vis cyklikalitet, stiger Kinas PCB-outputværdi konstant. I 2020 vil outputværdien af ​​den indenlandske PCB-pladeindustri overstige 35 milliarder amerikanske dollars. Men under velstanden er der et ordsprog på markedet, at PCB vil blive erstattet af chips i fremtiden, og hvor vil PCB-markedet gå hen?

Kinas PCB industri output værdi ratio|National Bureau of Statistics

Nye energikøretøjer og 5G-markedsudvikling får PCB-efterspørgslen til at stige

Kendt som "moderen til elektroniske komponenter", PCB er en bro, der bærer elektroniske komponenter og forbinder kredsløb. Men i de sidste to år har den kinesisk-amerikanske handelskonflikt og den nye kroneepidemi forårsaget en enorm indvirkning på halvlederindustrien. Undgået er blevet påvirket til en vis grad.

Ifølge industrikilder, at dømme ud fra den aktuelle feedback fra terminalmarkedet og forsyningskæden, er den nuværende efterspørgsel efter PCB'er faktisk stigende, herunder 5G, smarte hjem og nye energikøretøjer. Hvis vi tager nye energikøretøjer som eksempel, vil efterspørgslen efter PCB'er være 4-5 gange større end traditionelle køretøjer, og den overordnede markedsefterspørgsel er stor.

Samtidig er fremgangen på mange kunders produkter på grund af manglen på spåner på markedet ikke som forventet, herunder montage af PCB og produktion af færdige produkter i den senere fase.

Lin Chaowen, teknisk direktør for Indavinuo, mener, at prisstigningen på grund af manglen på chips har varet i lang tid, og mange indenlandske elektronikvirksomheder har reageret ved at lokalisere eller udskifte chips. Gratis korrektur har øget entusiasmen hos mange virksomheder og universitetslærere og studerende for PCB-korrektur, men har bragt en vis grad af vækst til PCB-fremstillingsmarkedet.

Selvom efterspørgslen efter PCB'er i nye energikøretøjer er steget kraftigt, på grund af brugen af ​​batterier med stor kapacitet i nye energikøretøjer, bliver strømmen i kredsløbet større, og det nuværende bærende design og det termiske design bliver kritiske, og PCB'en er mere bekymret for pålidelighed. design, men fra et ydeevnesynspunkt er den største indvirkning på pålideligheden varmeudvikling. Derfor er det nødvendigt at styre varmen fra IC-pakken, gennem PCB'en, til det komplette produkt i driftsmiljøet.

Derudover er nye energikøretøjer også udstyret med teknologier som autonom kørsel, radar og smart cockpit. Sammenlignet med traditionelle køretøjer er PCB-designet meget mere kompliceret, og for at opnå disse rige funktioner vil hastighedskravene til de signaler, der bæres af PCB'et, være højere. , og der kan være efterspørgsel efter HDI boards på smarte cockpits. Samtidig er nye energibiler normalt udstyret med mange kameramoduler, hvilket kræver mere fleksible og stive brædder.

Ud over nye energikøretøjer vil avanceret PCB-fremstilling til industrier, der understøtter integrerede kredsløb, såsom halvledertestudstyr, indlede en proces med hurtig vækst i fremtiden, og dette felt var hovedsageligt besat af USA, Japan, Syd. Korea og andre lande i fortiden.

Inden for displayteknologi, især den næste generation af aktive lysemitterende LED, er baggrundsbelysningsmodulet normalt lige så stort som skærmen og printkortet. Og denne form for displayudstyr bruges normalt til at overvåge store skærme, udendørs reklameskærme og andre felter, og den nuværende markedsefterspørgsel er også stigende.

Inden for 5G og smartphones sagde Lin Chaowen, at 5G hovedsageligt afspejles i designovervejelserne om PCB-materialer og signaltransmissionskvalitet. Sammenlignet med 4G har 5G højere hastighed, større kapacitet og lavere latenstid. Problemet med "opvarmning" også bragt til 5G-basestationer og terminaler har tiltrukket sig stor opmærksomhed fra industrien. Inden for smartphones er 5G-mobiltelefoner løbende blevet opgraderet i retning af høj ydeevne, høj skærmkvalitet, høj integration og tyndhed. Sammenlignet med 4G-tiden er varmeproduktionen steget markant, og varmeafledningsbehovet er også steget markant. Der er et presserende behov for mere energieffektive enheder og mere effektive PCB-køleløsninger i kredsløbsdesign på 5G-området.

Det kan ses, at med den nuværende udvikling af nye energikøretøjer, 5G, ny skærmteknologi, halvledertestning og andre områder, er efterspørgslen efter PCB'er på hjemmemarkedet også stigende, og på grund af teknologiske opgraderinger er PCB-design også steget højere standarder. Kræve.

Hvad er et godt PCB

PCB-industrien har udviklet sig i så lang tid, og nu er der nogle nye ændringer i printdesignet. Den ene er mere miniaturisering, som hovedsageligt er drevet af mobilitetskravene for smarte enheder; den anden er transformationen af ​​PCB fra traditionelle stive plader til rigid-flex plader. Og når PCB'et bevæger sig mod det avancerede, er der to hovedaspekter, det ene er, at dataoverførslen og transmissionshastigheden bliver højere og højere, og den anden er, at efterspørgslen efter HDI for smarte hjem og bærbare enheder er bliver mere og mere indlysende.

Brugernes krav til PCB bliver også højere og højere. Lin Chaowen sagde, at højere hastighed, mindre størrelse og hurtigere time to market er både udfordringer og muligheder for PCB-design. For kunder er det bedre at have en hurtigere designleveringstid ud fra den forudsætning, at de opfylder præstationsindikatorer.

Et godt printkort skal opfylde signalintegritet, strømintegritet og overensstemmelse med elektromagnetisk kompatibilitetsdesign, som hovedsageligt afspejles i kredsløbets ydeevne. På det niveau, som brugeren kan se med det blotte øje, bør et fremragende PCB-værk være tæt i layoutet, pænt og symmetrisk og tage højde for layoutets æstetik. Samtidig tages der hensyn til brugerens betjeningsvaner, for eksempel er stikkontakterne på panelet rimeligt indrettet, hvilket er praktisk til at tilslutte og trække stikket ud, og der er klare sikkerhedsanvisninger.

Fra industristandarder skal et godt PCB først opfylde brugernes ydeevnekrav, og samtidig kan det også opfylde standarderne med hensyn til pålidelighed, og det er bedst at have visse fordele i omkostninger. For forskellige produkter vil vægten på ovenstående tre punkter naturligvis også være forskellig.

Chips vil erstatte PCB'er?

Selvom der er en stærk efterspørgsel efter PCB'er på markedet i dag, stiller mange nye teknologier også højere krav til PCB-design. Der er dog et ordsprog på markedet, at med integrationstrenden af ​​hardware og software vil applikationen blive mere og mere enkel, og det oprindelige behov for at bygge et komplekst kredsløb kan nu løses med kun én chip. Hvis alt dette er sandt, er PCB-boomet i dag intet andet end en boble.

Men til denne erklæring sagde Lin Chaowen, at selvom chipintegrationen bliver højere og højere, er det umuligt at erstatte PCB'et på kort sigt, og den grundlæggende support skal stadig opnås gennem PCB'en. For eksempel integrerer en mobiltelefons SoC en række moduler, herunder CPU, GPU, DDR osv., som kan betragtes som den fulde integration af moduler, der tidligere kun kunne implementeres på ét printkort.

Men der er stadig nogle problemer. For eksempel, selv i 5nm-æraen, kan SoC'en ikke uafhængigt integrere alle chipsene på mobiltelefonen på den forudsætning at sikre sit eget indhold; Samtidig er problemet med varmeakkumulering af små spåner stadig et problem på nuværende tidspunkt, selvom spånerne er integreret sammen. Vanskeligheder, såsom opvarmningsproblemet i Snapdragon 888, kan selv Apple A14 ikke løse opvarmningsproblemet; desuden vil det at gøre high-density-chippen større for at integrere PCB-indholdet reducere udbyttet, så det er bedre at sætte det direkte på PCB'et.

Ifølge industriens insidere er der faktisk en tendens til chipintegration. For eksempel har mobiltelefonchips integreret basebånd og andre relaterede enheder, hvilket i høj grad reducerer bundkortområdet på mobiltelefoner. Men det, der skal ses, er, at når disse chips er meget integrerede, skal miniaturisering og udtynding tilstræbes, samtidig med at det sikres, at deres ydeevne lever op til kravene.

Fra nogle aspekter er produktionen af ​​produktets bundkort endnu vanskeligere. Samtidig er det svært for nogle eksterne PCB-grænseflader at blive integreret i chippen, og hvordan man får adgang til USB er blevet et problem. I nogle højpålidelige produkter er der færre applikationer. Omkostningerne ved produktet og de tilsvarende efterspørgselsproblemer skal overvejes. Derfor vil efterspørgslen efter traditionelle PCB'er i lang tid i fremtiden stadig fastholde en stigende tendens.

Der kan dog gøres en illusion her, da PCB hovedsageligt er baseret på isolatorbelastede lederlinjer, mens chips er baseret på halvledere. Så uanset om halvledere kan bruges som materialer til fremstilling af PCB-plader i fremtiden, involverer dette naturligvis prisen på råmaterialer, såvel som signalimpedansegenskaber, såvel som fysiske problemer såsom holdbarhed, varmeafledning og forvrængning.

Men hvis det kan realiseres, så kan dette printkort lavet af halvledere også betragtes som en chip på størrelse med PCB.

At dømme ud fra markedet i de seneste år udvikler Kinas PCB-industri stadig sig hurtigt, og med fremkomsten af ​​applikationer som 5G, nye energikøretøjer og nye displayteknologier er der rejst nye udfordringer for PCB. Samtidig har industriens modenhed også skabt behovene hos tredjeparts PCB-designere. Ved at forbinde de originale fabriks- og PCB-producenter dannes endelig en omkostningseffektiv masseproduktionsløsning. Med hensyn til om chips vil erstatte PCB'er i fremtiden, i hvert fald ikke på kort sigt, og efterspørgslen er stadig stigende. Men i det lange løb kommer mange innovationer fra dristige antagelser.