Kommer PCB att ersättas av chips i framtiden

Eftersom Kina har blivit den viktigaste industriella basen i världen, har relaterade uppströmsindustrier gradvis övergått till Kina, och PCB-industrin är en av dem. Samtidigt, med den kraftfulla utvecklingen av nya energifordon, 5G och andra nya teknologier, har även högre krav ställts på PCB. Som en viktig elektronisk komponent blir dess roll för närvarande mer och mer framträdande.

Sedan 2006 har Kinas PCB-utgångsvärde överträffat Japan och blivit världens största produktionsbas. År 2020 stod produktionsvärdet för 53,8 procent av världens. Intressant nog, även om den globala PCB-marknaden visar en viss cyklikalitet, stiger Kinas PCB-utgångsvärde ständigt. År 2020 kommer produktionsvärdet för den inhemska PCB-kortindustrin att överstiga 35 miljarder US-dollar. Men under välståndet finns det ett talesätt på marknaden att PCB kommer att ersättas av chips i framtiden, och vart ska PCB-marknaden ta vägen?

Nya energifordon och 5G-marknadsutveckling driver efterfrågan på PCB att öka

Känd som "elektronikkomponenternas moder" är PCB en bro som bär elektroniska komponenter och kopplar samman kretsar. Men under de senaste två åren har handelskonflikten mellan Kina och USA och den nya kronepidemin orsakat en enorm inverkan på halvledarindustrin. Undvikt har påverkats till viss del.

Enligt industrikällor, att döma av den aktuella feedbacken från terminalmarknaden och leveranskedjan, ökar den nuvarande efterfrågan på PCB faktiskt, inklusive 5G, smarta hem och nya energifordon. Om man tar nya energifordon som exempel kommer efterfrågan på PCB att vara 4-5 gånger så stor som traditionella fordon, och den övergripande efterfrågan på marknaden är stark.

Samtidigt, på grund av bristen på chips på marknaden, är utvecklingen av många kunders produkter inte som förväntat, inklusive montering av PCB och produktion av färdiga produkter i ett senare skede.

Kommer PCB att ersättas av chips i framtiden? Det finns dolda bekymmer bakom välståndet

Eftersom Kina har blivit den viktigaste industriella basen i världen, har relaterade uppströmsindustrier gradvis övergått till Kina, och PCB-industrin är en av dem. Samtidigt, med den kraftfulla utvecklingen av nya energifordon, 5G och andra nya teknologier, ställs också högre krav på PCB. Som en viktig elektronisk komponent blir dess roll för närvarande mer och mer framträdande.

Sedan 2006 har Kinas PCB-produktionsvärde överträffat Japan för att bli världens största produktionsbas, och 2020 kommer produktionsvärdet att stå för 53,8 procent av världens. Intressant nog, även om den globala PCB-marknaden visar en viss cyklikalitet, stiger Kinas PCB-utgångsvärde ständigt. År 2020 kommer produktionsvärdet för den inhemska PCB-kortindustrin att överstiga 35 miljarder US-dollar. Men under välståndet finns det ett talesätt på marknaden att PCB kommer att ersättas av chips i framtiden, och vart ska PCB-marknaden ta vägen?

Kinas PCB-industrins produktionsvärde förhållande|National Bureau of Statistics

Nya energifordon och 5G-marknadsutveckling driver efterfrågan på PCB att öka

Känd som "elektronikkomponenternas moder" är PCB en bro som bär elektroniska komponenter och kopplar samman kretsar. Men under de senaste två åren har handelskonflikten mellan Kina och USA och den nya kronepidemin orsakat en enorm inverkan på halvledarindustrin. Undvikt har påverkats till viss del.

Enligt industrikällor, att döma av den aktuella feedbacken från terminalmarknaden och leveranskedjan, ökar den nuvarande efterfrågan på PCB faktiskt, inklusive 5G, smarta hem och nya energifordon. Om man tar nya energifordon som exempel kommer efterfrågan på PCB att vara 4-5 gånger så stor som traditionella fordon, och den övergripande efterfrågan på marknaden är stark.

Samtidigt, på grund av bristen på chips på marknaden, är utvecklingen av många kunders produkter inte som förväntat, inklusive montering av PCB och produktion av färdiga produkter i ett senare skede.

Lin Chaowen, teknisk direktör för Indavinuo, menar att på grund av bristen på chips har prisökningen varat under lång tid, och många inhemska elektronikföretag har svarat med att lokalisera eller byta ut chips. Gratis korrektur har ökat entusiasmen hos många företag och högskolelärare och studenter för PCB-korrektur, men har gett en viss tillväxt till PCB-tillverkningsmarknaden.

Även om efterfrågan på PCB i nya energifordon har ökat kraftigt, på grund av användningen av batterier med stor kapacitet i nya energifordon, blir strömmen i kretsen större, och den nuvarande bärande designen och den termiska designen blir kritiska, och PCB är mer bekymrad över tillförlitlighet. design, men ur prestandasynpunkt är den största inverkan på tillförlitlighet värmegenerering. Därför är det nödvändigt att kontrollera värmen från IC-paketet, genom PCB, till hela produkten i driftsmiljön.

Dessutom är nya energifordon också utrustade med teknologier som autonom körning, radar och smart cockpit. Jämfört med traditionella fordon är PCB-designen mycket mer komplicerad, och för att uppnå dessa rika funktioner kommer hastighetskraven för signalerna som bärs av PCB att vara högre. , och det kan finnas en efterfrågan på HDI-kort på smarta cockpits. Samtidigt är nya energifordon vanligtvis utrustade med många kameramoduler, vilket kräver mer flexibla och styva skivor.

Förutom nya energifordon kommer avancerad PCB-tillverkning för industrier som stöder integrerade kretsar, såsom halvledartestutrustning, inleda en process med snabb tillväxt i framtiden, och detta område var främst ockuperat av USA, Japan, Syd. Korea och andra länder i det förflutna.

När det gäller displayteknik, särskilt nästa generations aktiva ljusemitterande LED, är bakgrundsbelysningsmodulen vanligtvis lika stor som skärmen och PCB:n. Och denna typ av displayutrustning används vanligtvis för att övervaka stora skärmar, utomhusreklamskärmar och andra områden, och den nuvarande efterfrågan på marknaden ökar också.

Inom området 5G och smartphones sa Lin Chaowen att 5G främst återspeglas i designöverväganden för PCB-material och signalöverföringskvalitet. Jämfört med 4G har 5G högre hastighet, större kapacitet och lägre latens. Problemet med "uppvärmning" även för 5G-basstationer och terminaler har väckt stor uppmärksamhet från branschen. När det gäller smartphones har 5G-mobiltelefoner kontinuerligt uppgraderats i riktning mot hög prestanda, hög skärmkvalitet, hög integration och tunnhet. Jämfört med 4G-eran har värmeproduktionen ökat avsevärt, och efterfrågan på värmeavledning har också ökat avsevärt. Mer energieffektiva enheter och effektivare PCB-kylningslösningar behövs akut i kretsdesign inom 5G-området.

Det kan ses att med den nuvarande utvecklingen av nya energifordon, 5G, ny skärmteknik, halvledartestning och andra områden, ökar också efterfrågan på PCB på den inhemska marknaden, och på grund av tekniska uppgraderingar har PCB-designen också ökat högre standarder. Behöva.

Vad är ett bra PCB

PCB-industrin har utvecklats under så lång tid, och nu finns det några nya förändringar i PCB-designen. En är mer miniatyrisering, som främst drivs av mobilitetskraven för smarta enheter; den andra är omvandlingen av PCB från traditionella styva skivor till rigid-flex skivor. Och när kretskortet rör sig mot det avancerade finns det två huvudaspekter, den ena är att dataöverföringen och överföringshastigheten blir högre och högre, och den andra är att för smarta hem och bärbara enheter är efterfrågan på HDI blir mer och mer uppenbart.

Användarnas krav på PCB blir också högre och högre. Lin Chaowen sa att högre hastighet, mindre storlek och snabbare tid till marknaden är både utmaningar och möjligheter för PCB-design. För kunderna är det bättre att ha en snabbare designleverans, utifrån premissen att uppfylla prestationsindikatorer.

Ett bra PCB måste uppfylla signalintegritet, effektintegritet och överensstämmelse med elektromagnetisk kompatibilitetsdesign, vilket främst återspeglas i kretsprestanda. På den nivå som användaren kan se med blotta ögat bör ett utmärkt PCB-arbete vara tätt i layouten, snyggt och symmetriskt och ta hänsyn till layoutens estetik. Samtidigt tas hänsyn till användarens arbetsvanor, till exempel är uttagen på panelen rimligt anordnade, vilket är bekvämt att koppla in och ur, och det finns tydliga säkerhetsanvisningar.

Ur branschstandardens perspektiv måste en bra PCB först uppfylla användarnas prestandakrav, och samtidigt kan den också uppfylla standarderna när det gäller tillförlitlighet, och det är bäst att ha vissa kostnadsfördelar. Naturligtvis, för olika produkter kommer betoningen på ovanstående tre punkter också att vara olika.

Chips kommer att ersätta PCB?

Även om det finns en stark efterfrågan på PCB på marknaden idag, ställer många nya teknologier också högre krav på PCB-design. Det finns dock ett talesätt på marknaden att med integrationstrenden av hårdvara och mjukvara kommer applikationen att bli mer och mer enklare, och det ursprungliga behovet av att bygga en komplex krets kan nu lösas med bara ett chip. Om allt detta är sant är PCB-boomen idag inget annat än en bubbla.

Men för detta uttalande sa Lin Chaowen att även om chipintegrationen blir högre och högre, är det omöjligt att ersätta PCB på kort sikt, och det grundläggande stödet måste fortfarande uppnås genom PCB. Till exempel integrerar SoC för en mobiltelefon en serie moduler inklusive CPU, GPU, DDR, etc., vilket kan betraktas som den fullständiga integrationen av moduler som tidigare bara kunde implementeras på en PCB.

Men det finns fortfarande några problem. Till exempel, även under 5nm-eran, kan SoC inte självständigt integrera alla chip på mobiltelefonen på förutsättningen att den säkerställer sitt eget innehåll; Samtidigt är problemet med värmeackumulering av små flis fortfarande ett problem för närvarande, även om flisen är integrerade tillsammans. Svårigheter, som uppvärmningsproblemet med Snapdragon 888, kan inte ens Apple A14 lösa uppvärmningsproblemet; Dessutom minskar utbytet genom att göra högdensitetschippet större för att integrera PCB-innehållet, så det är bättre att placera det direkt på PCB:n.

Enligt branschens insiders finns det verkligen en trend med chipintegration. Till exempel har mobiltelefonchips integrerat basband och andra relaterade enheter, vilket kraftigt minskar moderkortsområdet för mobiltelefoner. Men vad som måste ses är att när dessa chips är mycket integrerade måste miniatyrisering och förtunning eftersträvas, samtidigt som man säkerställer att deras prestanda uppfyller kraven.

Ur vissa aspekter är produktionen av produktens moderkort ännu svårare. Samtidigt är det svårt för vissa externa PCB-gränssnitt att integreras i chippet, och hur man kommer åt USB har blivit ett problem. I vissa högtillförlitliga produkter finns det färre applikationer. Kostnaden för produkten och motsvarande efterfrågefrågor måste övervägas. Därför kommer efterfrågan på traditionella PCB under lång tid framöver att fortsätta att upprätthålla en växande trend.

En illusion kan dock göras här, eftersom PCB huvudsakligen är baserade på isolatorbelastade ledarlinjer, medan chips är baserade på halvledare. Så huruvida halvledare kan användas som material för att tillverka PCB-kort i framtiden, så handlar det naturligtvis om priset på råmaterial, såväl som signalimpedansegenskaper, såväl som fysiska frågor som hållbarhet, värmeavledning och distorsion.

Men om det kan realiseras, så kan detta PCB-kort gjord av halvledare också betraktas som ett kretskort i storleken på PCB.

Att döma av marknaden de senaste åren utvecklas Kinas PCB-industri fortfarande snabbt, och med framväxten av applikationer som 5G, nya energifordon och ny displayteknik har nya utmaningar tagits upp för PCB. Samtidigt har branschens mognad också skapat behoven hos tredje parts PCB-designers. Genom att koppla ihop den ursprungliga fabriken och PCB-tillverkarna bildas slutligen en kostnadseffektiv massproduktionslösning. När det gäller om chips kommer att ersätta PCB i framtiden, åtminstone inte på kort sikt, och efterfrågan växer fortfarande. Men i det långa loppet kommer många innovationer från djärva antaganden.