Bude PCB v budúcnosti nahradené čipmi

Keďže sa Čína stala najdôležitejšou priemyselnou základňou na svete, súvisiace výrobné odvetvia sa postupne presunuli do Číny a priemysel PCB je jedným z nich. Zároveň s energickým vývojom nových energetických vozidiel, 5G a ďalších nových technológií boli kladené aj vyššie požiadavky na PCB. Ako dôležitá elektronická súčiastka sa jej úloha v súčasnosti stáva čoraz výraznejšou.

Od roku 2006 prekonala čínska výstupná hodnota PCB Japonsko a stala sa najväčšou výrobnou základňou na svete. V roku 2020 predstavovala výstupná hodnota 53,8 percenta svetovej produkcie. Je zaujímavé, že hoci globálny trh PCB vykazuje určitú cyklickosť, výstupná hodnota PCB v Číne neustále rastie. V roku 2020 výstupná hodnota domáceho priemyslu PCB dosiek presiahne 35 miliárd amerických dolárov. Pod blahobytom sa však na trhu hovorí, že PCB budú v budúcnosti nahradené čipmi a kam bude smerovať trh PCB?

Nové energetické vozidlá a rozvoj trhu 5G poháňajú rast dopytu po PCB

PCB, známa ako „matka elektronických súčiastok“, je mostík, ktorý prenáša elektronické súčiastky a spája obvody. V posledných dvoch rokoch však čínsko-americký obchodný konflikt a epidémia novej koruny spôsobili obrovský vplyv na polovodičový priemysel. Vyhýbaný bol do určitej miery ovplyvnený.

Podľa priemyselných zdrojov, súdiac zo súčasnej spätnej väzby z trhu s terminálmi a dodávateľského reťazca, súčasný dopyt po PCB v skutočnosti rastie, vrátane 5G, inteligentných domácností a nových energetických vozidiel. Ak si vezmeme ako príklad nové energetické vozidlá, dopyt po PCB bude 4-5-krát vyšší ako v prípade tradičných vozidiel a celkový dopyt na trhu je silný.

Zároveň vzhľadom na nedostatok čipov na trhu nie je pokrok produktov mnohých zákazníkov taký, ako sa očakávalo, vrátane montáže DPS a výroby hotových výrobkov v neskoršej fáze.

Budú PCB v budúcnosti nahradené čipmi? Za blahobytom sú skryté starosti

Keďže sa Čína stala najdôležitejšou priemyselnou základňou na svete, súvisiace výrobné odvetvia sa postupne presunuli do Číny a priemysel PCB je jedným z nich. Zároveň s energickým vývojom nových energetických vozidiel, 5G a ďalších nových technológií sú na PCB kladené aj vyššie požiadavky. Ako dôležitá elektronická súčiastka sa jej úloha v súčasnosti stáva čoraz výraznejšou.

Od roku 2006 čínska výstupná hodnota PCB prekonala Japonsko a stala sa najväčšou svetovou výrobnou základňou a v roku 2020 bude výstupná hodnota predstavovať 53,8 percenta svetovej produkcie. Je zaujímavé, že hoci globálny trh PCB vykazuje určitú cyklickosť, výstupná hodnota PCB v Číne neustále rastie. V roku 2020 výstupná hodnota domáceho priemyslu PCB dosiek presiahne 35 miliárd amerických dolárov. Pod blahobytom sa však na trhu hovorí, že PCB budú v budúcnosti nahradené čipmi a kam bude smerovať trh PCB?

Pomer výstupnej hodnoty priemyslu PCB v Číne|Národný štatistický úrad

Nové energetické vozidlá a rozvoj trhu 5G poháňajú rast dopytu po PCB

PCB, známa ako „matka elektronických súčiastok“, je mostík, ktorý prenáša elektronické súčiastky a spája obvody. V posledných dvoch rokoch však čínsko-americký obchodný konflikt a epidémia novej koruny spôsobili obrovský vplyv na polovodičový priemysel. Vyhýbaný bol do určitej miery ovplyvnený.

Podľa priemyselných zdrojov, súdiac zo súčasnej spätnej väzby z trhu s terminálmi a dodávateľského reťazca, súčasný dopyt po PCB v skutočnosti rastie, vrátane 5G, inteligentných domácností a nových energetických vozidiel. Ak si vezmeme ako príklad nové energetické vozidlá, dopyt po PCB bude 4-5-krát vyšší ako v prípade tradičných vozidiel a celkový dopyt na trhu je silný.

Zároveň vzhľadom na nedostatok čipov na trhu nie je pokrok produktov mnohých zákazníkov taký, ako sa očakávalo, vrátane montáže DPS a výroby hotových výrobkov v neskoršej fáze.

Lin Chaowen, technický riaditeľ spoločnosti Indavinuo, sa domnieva, že z dôvodu nedostatku čipov zdražovanie trvalo dlho a mnohé domáce elektronické spoločnosti zareagovali lokalizáciou či výmenou čipov. Bezplatný nátlačok zvýšil nadšenie mnohých podnikov a vysokoškolských učiteľov a študentov pre nátlačok DPS, ale priniesol určitý stupeň rastu na trh výroby DPS.

Aj keď sa dopyt po doskách plošných spojov v nových energetických vozidlách značne zvýšil, v dôsledku používania veľkokapacitných batérií v nových energetických vozidlách sa prúd v obvode zväčší a dizajn prenášania prúdu a tepelný dizajn sa stávajú kritickými a PCB je viac sa zaujíma o spoľahlivosť. dizajn, ale z hľadiska výkonu má najväčší vplyv na spoľahlivosť tvorba tepla. Preto je potrebné v operačnom prostredí riadiť teplo od obalu IC, cez DPS až po kompletný výrobok.

Okrem toho sú nové energetické vozidlá vybavené aj technológiami, ako je autonómne riadenie, radar a inteligentný kokpit. V porovnaní s tradičnými vozidlami je dizajn PCB oveľa komplikovanejší a na dosiahnutie týchto bohatých funkcií budú požiadavky na rýchlosť signálov prenášaných PCB vyššie. a môže byť dopyt po HDI doskách na inteligentných kokpitoch. Nové energetické vozidlá sú zároveň zvyčajne vybavené mnohými kamerovými modulmi, čo si vyžaduje flexibilnejšie a pevnejšie dosky.

Okrem nových energetických vozidiel, špičková výroba PCB pre priemyselné odvetvia podporujúce integrované obvody, ako sú zariadenia na testovanie polovodičov, predstaví v budúcnosti proces rýchleho rastu a túto oblasť obsadili najmä Spojené štáty, Japonsko, Juh. Kórea a iné krajiny v minulosti.

V oblasti zobrazovacej techniky, najmä aktívnej LED diódy vyžarujúcej svetlo novej generácie, je modul podsvietenia modulu podsvietenia zvyčajne taký veľký ako obrazovka a doska plošných spojov. A tento druh zobrazovacieho zariadenia sa zvyčajne používa pri monitorovaní veľkých obrazoviek, vonkajších reklamných obrazoviek a iných oblastiach a súčasný dopyt na trhu tiež stúpa.

V oblasti 5G a smartfónov Lin Chaowen povedal, že 5G sa odráža najmä v dizajnových úvahách o materiáloch PCB a kvalite prenosu signálu. V porovnaní so 4G má 5G vyššiu rýchlosť, väčšiu kapacitu a nižšiu latenciu. Problém „vykurovania“, ktorý priniesol aj základňové stanice a terminály 5G, pritiahol veľkú pozornosť priemyslu. V oblasti smartfónov sa mobilné telefóny 5G neustále inovujú smerom k vysokému výkonu, vysokej kvalite obrazovky, vysokej integrácii a tenkosti. V porovnaní s érou 4G sa výrazne zvýšila produkcia tepla a výrazne sa zvýšil aj dopyt po rozptyle tepla. Pri navrhovaní obvodov v oblasti 5G sú naliehavo potrebné energeticky efektívnejšie zariadenia a efektívnejšie riešenia chladenia PCB.

Je vidieť, že so súčasným vývojom nových energetických vozidiel, 5G, nových zobrazovacích technológií, testovania polovodičov a iných oblastí rastie aj dopyt po DPS na domácom trhu a vďaka technologickým upgradom stúpol aj dizajn DPS vyššie. štandardy. Vyžadovať.

Čo je dobré PCB

Odvetvie PCB sa vyvíjalo tak dlho a teraz existujú nové zmeny v dizajne PCB. Jedným z nich je väčšia miniaturizácia, ktorá je poháňaná najmä požiadavkami na prenosnosť inteligentných zariadení; druhým je transformácia dosiek plošných spojov z tradičných tuhých dosiek na dosky rigid-flex. A keď sa PCB posúva smerom k high-endu, existujú dva hlavné aspekty, jeden je, že prenos dát a prenosová rýchlosť sú stále vyššie a vyššie, a druhý je ten, že po inteligentných domácich a nositeľných zariadeniach je dopyt po HDI čoraz zreteľnejšie.

Požiadavky používateľov na PCB sú tiež stále vyššie a vyššie. Lin Chaowen povedal, že vyššia rýchlosť, menšia veľkosť a rýchlejší čas uvedenia na trh sú výzvami a príležitosťami pre návrh PCB. Pre zákazníkov je za predpokladu splnenia výkonnostných ukazovateľov lepšie mať rýchlejší čas dodania návrhu.

Dobrá doska plošných spojov musí spĺňať integritu signálu, integritu napájania a súlad s návrhom elektromagnetickej kompatibility, čo sa odráža najmä vo výkone obvodu. Na úrovni, ktorú môže používateľ vidieť voľným okom, by mala byť vynikajúca práca s plošnými spojmi hustá, úhľadná a symetrická a mala by zohľadňovať estetiku rozloženia. Zároveň sa berú do úvahy prevádzkové návyky používateľa, napríklad zásuvky na paneli sú usporiadané rozumne, čo je vhodné na zapájanie a odpájanie a sú tu jasné bezpečnostné pokyny.

Z pohľadu priemyselných štandardov musí dobrá DPS najskôr spĺňať výkonnostné požiadavky používateľov a zároveň môže spĺňať aj normy z hľadiska spoľahlivosti a najlepšie je mať určité výhody v nákladoch. Samozrejme, pri rôznych produktoch sa bude líšiť aj dôraz na vyššie uvedené tri body.

Čipy nahradia PCB?

Aj keď je dnes na trhu po DPS veľký dopyt, mnohé nové technológie kladú aj vyššie požiadavky na dizajn DPS. Na trhu však existuje príslovie, že s trendom integrácie hardvéru a softvéru bude aplikácia čoraz jednoduchšia a pôvodnú potrebu zostaviť zložitý obvod je možné vyriešiť len s jedným čipom. Ak je toto všetko pravda, dnešný boom PCB nie je nič iné ako bublina.

Pre toto vyhlásenie však Lin Chaowen povedal, že aj keď je integrácia čipu stále vyššia a vyššia, je nemožné nahradiť PCB v krátkodobom horizonte a stále je potrebné dosiahnuť základnú podporu prostredníctvom PCB. Napríklad SoC mobilného telefónu integruje sériu modulov vrátane CPU, GPU, DDR atď., čo možno považovať za úplnú integráciu modulov, ktoré bolo možné predtým implementovať iba na jednom PCB.

Stále však existujú určité problémy. Napríklad ani v 5nm ére nemôže SoC samostatne integrovať všetky čipy mobilného telefónu za predpokladu zabezpečenia vlastného obsahu; zároveň, aj keď sú čipy integrované, problém akumulácie tepla malých čipov je v súčasnosti stále problémom. Ťažkosti, ako napríklad problém s vyhrievaním Snapdragon 888, dokonca ani Apple A14 nedokáže vyriešiť problém s vyhrievaním; okrem toho zväčšenie čipu s vysokou hustotou na integráciu obsahu PCB zníži výnos, takže je lepšie ho umiestniť priamo na PCB.

Podľa odborníkov z odvetvia skutočne existuje trend integrácie čipov. Napríklad čipy mobilných telefónov majú integrované základné pásmo a ďalšie súvisiace zariadenia, čo výrazne znižuje plochu základnej dosky mobilných telefónov. Treba si však uvedomiť, že keď sú tieto čipy vysoko integrované, je potrebné pokračovať v miniaturizácii a stenčovaní a zároveň zabezpečiť, aby ich výkon spĺňal požiadavky.

Z niektorých aspektov je výroba základnej dosky produktu ešte náročnejšia. Zároveň je ťažké, aby sa niektoré externé rozhrania PCB integrovali do čipu a ako sa dostať k USB sa stalo problémom. V niektorých produktoch s vysokou spoľahlivosťou je menej aplikácií. Je potrebné zvážiť náklady na produkt a súvisiace otázky dopytu. Preto si dopyt po tradičných PCB bude ešte dlho v budúcnosti udržiavať rastúci trend.

Dá sa tu však urobiť ilúzia, keďže PCB sú založené hlavne na vodičoch zaťažených izolantom, zatiaľ čo čipy sú založené na polovodičoch. Či sa teda polovodiče môžu v budúcnosti použiť ako materiály na výrobu dosiek plošných spojov, to samozrejme zahŕňa cenu surovín, ako aj charakteristiky impedancie signálu, ako aj fyzikálne problémy, ako je trvanlivosť, odvod tepla a skreslenie.

Ale ak sa to podarí zrealizovať, tak túto dosku PCB vyrobenú z polovodičov možno považovať aj za čip veľkosti PCB.

Súdiac podľa trhu v posledných rokoch sa čínsky priemysel PCB stále rýchlo rozvíja a so vznikom aplikácií, ako sú 5G, nové energetické vozidlá a nové zobrazovacie technológie, sa pre PCB objavili nové výzvy. Vyspelosť tohto odvetvia zároveň vytvorila aj potreby dizajnérov PCB tretích strán. Prepojením pôvodnej továrne a výrobcov DPS sa nakoniec vytvorí nákladovo efektívne riešenie hromadnej výroby. Čo sa týka toho, či čipy v budúcnosti nahradia PCB, aspoň krátkodobo nie a dopyt stále rastie. Z dlhodobého hľadiska však mnohé inovácie pochádzajú z odvážnych predpokladov.