Czy w przyszłości PCB zostanie zastąpione chipami?

Ponieważ Chiny stały się najważniejszą bazą przemysłową na świecie, pokrewne gałęzie przemysłu wydobywczego stopniowo przenosiły się do Chin, a przemysł PCB jest jednym z nich. Jednocześnie, wraz z dynamicznym rozwojem nowych pojazdów energetycznych, 5G i innych nowych technologii, stawiane są również wyższe wymagania dotyczące PCB. Jako ważny element elektroniczny, jego rola staje się obecnie coraz bardziej widoczna.

Od 2006 roku wartość produkcji PCB w Chinach przewyższyła Japonię, stając się największą na świecie bazą produkcyjną. W 2020 roku wartość produkcji stanowiła 53,8 proc. światowej. Co ciekawe, chociaż światowy rynek PCB wykazuje pewną cykliczność, to wartość produkcji PCB w Chinach stale rośnie. W 2020 roku wartość produkcji krajowego przemysłu płytek PCB przekroczy 35 miliardów dolarów. Jednak w okresie prosperity na rynku krąży powiedzenie, że w przyszłości PCB zostaną zastąpione chipami, a dokąd zmierza rynek PCB?

Nowe pojazdy energetyczne i rozwój rynku 5G napędzają wzrost zapotrzebowania na PCB

Znana jako „matka komponentów elektronicznych”, płytka drukowana jest mostkiem, który przenosi elementy elektroniczne i łączy obwody. Jednak w ciągu ostatnich dwóch lat konflikt handlowy chińsko-amerykański i nowa epidemia korony wywarły ogromny wpływ na przemysł półprzewodników. Uniknięto zostało do pewnego stopnia zmienione.

Według źródeł branżowych, sądząc po aktualnych informacjach zwrotnych z rynku terminali i łańcucha dostaw, obecny popyt na płytki PCB faktycznie rośnie, w tym 5G, inteligentne domy i nowe pojazdy energetyczne. Biorąc za przykład nowe pojazdy energetyczne, popyt na PCB będzie 4-5 razy większy niż w przypadku tradycyjnych pojazdów, a ogólny popyt rynkowy jest duży.

Jednocześnie, ze względu na niedobór chipów na rynku, postęp w zakresie produktów wielu klientów nie jest zgodny z oczekiwaniami, w tym montaż płytek drukowanych i produkcja gotowych produktów na późniejszym etapie.

Czy w przyszłości PCB zostaną zastąpione chipami? Za dobrobytem kryją się ukryte zmartwienia

Ponieważ Chiny stały się najważniejszą bazą przemysłową na świecie, pokrewne gałęzie przemysłu wydobywczego stopniowo przenosiły się do Chin, a przemysł PCB jest jednym z nich. Jednocześnie, wraz z dynamicznym rozwojem nowych pojazdów energetycznych, 5G i innych nowych technologii, stawiane są również wyższe wymagania dotyczące PCB. Jako ważny element elektroniczny, jego rola staje się obecnie coraz bardziej widoczna.

Od 2006 roku wartość produkcji PCB w Chinach przewyższyła Japonię, stając się największą na świecie bazą produkcyjną, aw 2020 roku wartość produkcji będzie stanowić 53,8 procent światowej. Co ciekawe, chociaż światowy rynek PCB wykazuje pewną cykliczność, to wartość produkcji PCB w Chinach stale rośnie. W 2020 roku wartość produkcji krajowego przemysłu płytek PCB przekroczy 35 miliardów dolarów. Jednak w okresie prosperity na rynku krąży powiedzenie, że w przyszłości PCB zostaną zastąpione chipami, a dokąd zmierza rynek PCB?

Stosunek wartości produkcji chińskiego przemysłu PCB|Narodowe Biuro Statystyki

Nowe pojazdy energetyczne i rozwój rynku 5G napędzają wzrost zapotrzebowania na PCB

Znana jako „matka komponentów elektronicznych”, płytka drukowana jest mostkiem, który przenosi elementy elektroniczne i łączy obwody. Jednak w ciągu ostatnich dwóch lat konflikt handlowy chińsko-amerykański i nowa epidemia korony wywarły ogromny wpływ na przemysł półprzewodników. Uniknięto zostało do pewnego stopnia zmienione.

Według źródeł branżowych, sądząc po aktualnych informacjach zwrotnych z rynku terminali i łańcucha dostaw, obecny popyt na płytki PCB faktycznie rośnie, w tym 5G, inteligentne domy i nowe pojazdy energetyczne. Biorąc za przykład nowe pojazdy energetyczne, popyt na PCB będzie 4-5 razy większy niż w przypadku tradycyjnych pojazdów, a ogólny popyt rynkowy jest duży.

Jednocześnie, ze względu na niedobór chipów na rynku, postęp w zakresie produktów wielu klientów nie jest zgodny z oczekiwaniami, w tym montaż płytek drukowanych i produkcja gotowych produktów na późniejszym etapie.

Lin Chaowen, dyrektor techniczny Indavinuo, uważa, że ​​z powodu niedoboru chipów wzrost cen utrzymuje się od dłuższego czasu, a wiele krajowych firm elektronicznych zareagowało lokalizacją lub wymianą chipów. Bezpłatne sprawdzanie zwiększyło entuzjazm wielu przedsiębiorstw, nauczycieli akademickich i studentów do sprawdzania PCB, ale przyniosło pewien stopień wzrostu na rynku produkcji PCB.

Chociaż zapotrzebowanie na płytki PCB w nowych pojazdach energetycznych znacznie wzrosło, ze względu na zastosowanie akumulatorów o dużej pojemności w nowych pojazdach energetycznych, prąd w obwodzie staje się większy, a projekt przewodzenia prądu i projekt termiczny stają się krytyczne, a PCB jest bardziej zależy na niezawodności. projekt, ale z punktu widzenia wydajności największy wpływ na niezawodność ma wytwarzanie ciepła. Dlatego konieczne jest kontrolowanie ciepła od pakietu IC, poprzez płytkę PCB, do kompletnego produktu w środowisku pracy.

Ponadto nowe pojazdy energetyczne są również wyposażone w technologie, takie jak jazda autonomiczna, radar i inteligentny kokpit. W porównaniu z tradycyjnymi pojazdami, projekt PCB jest znacznie bardziej skomplikowany, a aby osiągnąć te bogate funkcje, wymagania dotyczące szybkości sygnałów przenoszonych przez PCB będą wyższe. , a może pojawić się zapotrzebowanie na tablice HDI w inteligentnych kokpitach. Jednocześnie nowe pojazdy energetyczne są zwykle wyposażone w wiele modułów kamer, co wymaga bardziej elastycznych i sztywnych płyt.

Oprócz nowych pojazdów energetycznych, wysokiej klasy produkcja PCB dla branż wspierających układy scalone, takich jak sprzęt do testowania półprzewodników, zapoczątkuje proces szybkiego wzrostu w przyszłości, a dziedzina ta była okupowana głównie przez Stany Zjednoczone, Japonię, Południe Korea i inne kraje w przeszłości.

W dziedzinie technologii wyświetlania, zwłaszcza aktywnej diody LED nowej generacji, moduł podświetlenia modułu podświetlenia jest zwykle tak duży jak ekran i płytka drukowana. Ten rodzaj urządzeń wyświetlających jest zwykle używany do monitorowania dużych ekranów, ekranów reklam zewnętrznych i innych dziedzin, a obecne zapotrzebowanie rynku również rośnie.

W dziedzinie 5G i smartfonów Lin Chaowen powiedział, że 5G znajduje odzwierciedlenie głównie w rozważaniach projektowych dotyczących materiałów PCB i jakości transmisji sygnału. W porównaniu z 4G, 5G ma wyższą prędkość, większą pojemność i mniejsze opóźnienia. Problem „przegrzewania się”, który pojawił się również w stacjach bazowych i terminalach 5G, przyciągnął wiele uwagi branży. W dziedzinie smartfonów telefony komórkowe 5G są stale ulepszane w kierunku wysokiej wydajności, wysokiej jakości ekranu, wysokiej integracji i smukłości. W porównaniu z erą 4G wytwarzanie ciepła znacznie wzrosło, a zapotrzebowanie na rozpraszanie ciepła również znacznie wzrosło. W projektowaniu obwodów w dziedzinie 5G pilnie potrzebne są bardziej energooszczędne urządzenia i skuteczniejsze rozwiązania w zakresie chłodzenia PCB.

Można zauważyć, że wraz z obecnym rozwojem nowych pojazdów energetycznych, 5G, nowej technologii wyświetlania, testowania półprzewodników i innych dziedzin, rośnie również popyt na PCB na rynku krajowym, a dzięki ulepszeniom technologicznym, projektowanie PCB również wzrosło standardy. Wymagać.

Jaka jest dobra płytka drukowana

Przemysł PCB rozwijał się przez tak długi czas, a teraz pojawiły się nowe zmiany w projektowaniu PCB. Jednym z nich jest większa miniaturyzacja, która wynika głównie z wymagań dotyczących mobilności inteligentnych urządzeń; drugim jest przekształcenie PCB z tradycyjnych sztywnych płyt na płyty sztywno-giętkie. A kiedy PCB zmierza w kierunku high-endu, istnieją dwa główne aspekty, jeden to to, że przenoszenie danych i szybkość transmisji są coraz wyższe, a drugi to to, że w przypadku inteligentnego domu i urządzeń do noszenia popyt na HDI jest coraz bardziej oczywiste.

Wymagania użytkowników dotyczące PCB również są coraz wyższe. Lin Chaowen powiedział, że większa prędkość, mniejszy rozmiar i krótszy czas wprowadzania na rynek to zarówno wyzwania, jak i możliwości dla projektowania PCB. Dla klientów, zakładając spełnienie wskaźników wydajności, lepiej mieć szybszy czas dostawy projektu.

Dobra płytka drukowana musi spełniać wymogi integralności sygnału, integralności zasilania i zgodności z projektem kompatybilności elektromagnetycznej, co znajduje odzwierciedlenie głównie w wydajności obwodu. Na poziomie, który użytkownik widzi gołym okiem, doskonała praca PCB powinna być gęsta w układzie, schludna i symetryczna oraz uwzględniać estetykę układu. Jednocześnie brane są pod uwagę nawyki użytkownika, np. gniazda na panelu są rozsądnie rozmieszczone, co jest wygodne do podłączania i odłączania, a także są jasne instrukcje dotyczące bezpieczeństwa.

Z punktu widzenia standardów branżowych dobra płytka PCB musi przede wszystkim spełniać wymagania użytkowników dotyczące wydajności, a jednocześnie może również spełniać standardy pod względem niezawodności, a najlepiej mieć pewne zalety kosztowe. Oczywiście w przypadku różnych produktów nacisk na powyższe trzy punkty również będzie inny.

Chipy zastąpią PCB?

Chociaż obecnie na rynku istnieje duże zapotrzebowanie na płytki PCB, wiele nowych technologii stawia również wyższe wymagania dotyczące projektowania płytek drukowanych. Jednak na rynku mówi się, że wraz z trendem integracji sprzętu i oprogramowania aplikacja będzie stawała się coraz prostsza, a pierwotną potrzebę zbudowania złożonego obwodu można teraz rozwiązać za pomocą tylko jednego układu. Jeśli to wszystko jest prawdą, dzisiejszy boom na PCB to nic innego jak bańka.

Jednak w tym stwierdzeniu Lin Chaowen powiedział, że chociaż integracja chipów jest coraz wyższa, wymiana płytki drukowanej jest niemożliwa w krótkim czasie, a podstawowe wsparcie nadal musi być zapewnione przez płytkę drukowaną. Na przykład SoC telefonu komórkowego integruje szereg modułów, w tym CPU, GPU, DDR itp., co można uznać za pełną integrację modułów, które wcześniej można było zaimplementować tylko na jednej płytce drukowanej.

Ale wciąż są pewne problemy. Na przykład, nawet w erze 5 nm, SoC nie może niezależnie integrować wszystkich chipów telefonu komórkowego, zakładając, że zapewni własną zawartość; jednocześnie, nawet jeśli chipy są ze sobą zintegrowane, problem akumulacji ciepła przez małe chipy nadal stanowi obecnie problem. Trudności, takie jak problem ogrzewania Snapdragon 888, nawet Apple A14 nie mogą rozwiązać problemu ogrzewania; ponadto zwiększenie rozmiaru chipa o dużej gęstości w celu zintegrowania zawartości PCB zmniejszy wydajność, dlatego lepiej jest umieścić go bezpośrednio na PCB.

Według znawców branży rzeczywiście istnieje trend integracji chipów. Na przykład chipy telefonów komórkowych mają zintegrowane pasmo podstawowe i inne powiązane urządzenia, co znacznie zmniejsza obszar płyty głównej telefonów komórkowych. Należy jednak zauważyć, że gdy te chipy są wysoce zintegrowane, należy dążyć do miniaturyzacji i odchudzenia, jednocześnie upewniając się, że ich wydajność spełnia wymagania.

Z niektórych aspektów produkcja płyty głównej produktu jest jeszcze trudniejsza. Jednocześnie trudno jest zintegrować niektóre zewnętrzne interfejsy PCB z chipem, a dostęp do USB stał się problemem. W niektórych produktach o wysokiej niezawodności jest mniej aplikacji. Należy wziąć pod uwagę koszt produktu i związane z nim kwestie popytu. Dlatego jeszcze przez długi czas popyt na tradycyjne PCB będzie utrzymywał tendencję wzrostową.

Można tu jednak zrobić złudzenie, ponieważ PCB oparte są głównie na liniach przewodzących obciążonych izolatorem, podczas gdy układy scalone oparte są na półprzewodnikach. To, czy półprzewodniki mogą być wykorzystywane jako materiały do ​​produkcji płytek drukowanych w przyszłości, oczywiście wiąże się z ceną surowców, a także charakterystyką impedancji sygnału, a także kwestiami fizycznymi, takimi jak trwałość, rozpraszanie ciepła i zniekształcenia.

Ale jeśli można to zrealizować, to tę płytkę PCB wykonaną z półprzewodników można również uznać za chip wielkości PCB.

Sądząc po rynku w ostatnich latach, chiński przemysł PCB nadal szybko się rozwija, a wraz z pojawieniem się aplikacji, takich jak 5G, nowe pojazdy energetyczne i nowe technologie wyświetlania, pojawiły się nowe wyzwania dla PCB. Jednocześnie dojrzałość branży stworzyła również potrzeby zewnętrznych projektantów PCB. Łącząc oryginalną fabrykę i producentów PCB, ostatecznie powstaje opłacalne rozwiązanie do masowej produkcji. Jeśli chodzi o to, czy chipy zastąpią PCB w przyszłości, przynajmniej nie w krótkim okresie, a popyt wciąż rośnie. Ale na dłuższą metę wiele innowacji bierze się ze śmiałych założeń.