首页 > 科技 >

中国PCB竞技5G新赛道,详解5G通信对PCB工艺的挑战

2019-06-13 03:19:51 暂无 阅读:1309 评论:0
中国PCB竞技5G新赛道,详解5G通信对PCB工艺的挑战

1G打德律,2G聊QQ,3G刷微博,4G看视频,5G一秒下载一部片子……相信这是大多数国民对移动通信手艺迭代的懂得。殊不知,第五代移动通信手艺(5G)作为新一代革命性手艺,不光意味着数据传输速度的成倍提拔,照样一个真正意义上的融合收集,相关的应用范畴将获得促进,好比物联网、工业4.0、人工智能、车联网和互动式多媒体等应用会放量普及,进而形成“万物互联”的时代。

PCB作为“电子产物之母”,粗俗消费市场的深刻转变将直接影响PCB行业的成长轨迹。业内遍及认为,将来三到五年内5G通信将超越现在的智能终端、汽车电子两大应用市场,成为带动PCB财富增进的第一引擎。

中国PCB挺进5G时代

从2010年至今,全球PCB产值的增进率总体下滑。一方面,快速迭代的终端新手艺络续冲击低端产能,曾经位于产值首位的单双面板逐渐被多层板、HDI、FPC、刚柔连系板等高端产能所庖代。另一方面,终端市场需求的疲弱、原材料的非常涨价也令整个财富链动荡不胜,PCB企业致力于重塑焦点竞争力,从“以量取胜”转型到“以质取胜”“以技取胜”。

值得高傲的是,在全球电子市场和全球PCB产值增速双下滑的配景下,中国PCB产值每年的增速均高于全球,总产值占全球的比例也显著提拔,由2008年的31.18%上升至2018年的52.6%(Prismark数据)。显而易见,中国已成为全球PCB行业的最大生产国,由其中国PCB财富有更好的状况去迎接5G通信的到来!

中国PCB竞技5G新赛道,详解5G通信对PCB工艺的挑战

放眼本土PCB制造商,正式进入5G试产阶段的企业有三家,离别是深南电路、兴森科技、崇达手艺。2018年,深南电路已斥地5G无线基站、承载网、焦点网等所用的PCB产物;兴森科技自研的5G天线印制线路板也实现量产财富化;以外销为主的崇达科技与康普、罗森伯格、高通等多家国外客户竖立了5G合作关系。无论在设计、制造、设备、材料、终端客户等方面,这三家本土PCB企业均属于5G PCB应用的第一梯队。

与此同时,越来越多的本土PCB企业不甘示弱,积极到场5G角逐。奥士康、中京电子、立讯周详、杰赛科技均已筹建了本身的5G研究中心;沪电股份、明阳电路实现了小批量的5G PCB供货;东山周详、依顿电子正加大投资力度,结构5G PCB生产基地……可见,5G通信已成为中国PCB企业弗成缺席的一战。

积极看好5G PCB市场

中国PCB竞技5G新赛道,详解5G通信对PCB工艺的挑战

吴远利 兴森科技 采购治理中心元器件采购司理

“事实上5G通信已经提了好几年,真正的产物落地应该是在2019年。”兴森科技采购治理中心元器件采购司理吴远利接管国际电子商情采访时透露,“所以今朝5G财富链的款式尚未形成,所有企业都有资格去争夺5G话语权。能够预见的是,将来三年内5G一定会成熟并快速成长起来,这场5G PCB争夺赛必然非常出色!”

据认识,兴森科技是国内知名的印制电路板样板、快件、小批量板的设计及制造办事商,公司环绕PCB买卖、军品买卖、半导体买卖三大买卖主线,供应一站式的设计、制造、发卖及财富链配套手艺办事。

中国PCB竞技5G新赛道,详解5G通信对PCB工艺的挑战

陈春 金百泽科技 总工程师

金百泽科技总工程师陈春敷陈记者:“从客岁起头金百泽为客户打样试验5G产物,今朝已经起头为部门客户生产一些中等批量5G订单。”据介绍,金百泽科技是一家办事于研发的集成电子电路设计与制造办事商,买卖包罗电子产物硬件设计、PCB设计、PCB制造、EMS和BOM工程优化等。

陈春说道:“据相关财富调研资料显露,全球仅仅5G带来的射频侧基站用PCB年产值可达240亿元人民币/年以上(中国大陆估计占50%),是4G的四倍以上。基于5G的PCB手艺规范要求,除了PCB自己的需求,5G的应用将为高频高速材料、更周详的生产和检测设备、外观处理新工艺等上游供给商都将带来新的增进动能。”

中国PCB竞技5G新赛道,详解5G通信对PCB工艺的挑战

吴均 一博科技 研发副总

作为国内知名的PCB设计公司,一博科技从设计的角度去估算5G通信对PCB财富带来的市场价格。“5G的普及,需要在沟通面积区域内结构更多的射频发射设备。换句话说,就是需要大量的旌旗射频装配,才能知足5G数据传输以及全天候笼盖整个社会区域。这些设备的需求对高频板材及高频线路板加工都是伟大的鞭策力。”一博科技研发副总吴均如是说。

5G通信对PCB工艺的挑战

5G通信是一个宏大而复杂的集成手艺,其对PCB工艺的挑战首要集中在:大尺寸、高多层、高频高速低损耗、高密度、刚挠连系、凹凸频混压等方面。如斯多的工艺手艺对PCB材料、设计、加工、品控都提出新的或更高要求,PCB企业需要认识转变需求并提出全方位的解决方案。

中国PCB竞技5G新赛道,详解5G通信对PCB工艺的挑战

对材料的要求:5G PCB一个非常明确的偏向就是高频高速材料及制板。吴均指出,高频材料方面,能够很显着地看到如联茂、生益、松劣等传统高速范畴领先的材料厂家已经起头结构高频板材,推出了一系列的新材料。这将会打破如今高频板材范畴罗杰斯一家独大的局势,经由良性竞争之后,材料的机能、便当性、可获得性都将大大增加。所以说,高频材料国产化是必然趋势。

在高速材料方面,吴远利认为400G产物需要使用M7N、MW4000等同级别材料。在背板设计中,M7N已经是损耗最低的选择,将来更大容量的背板/光模块需要更低损耗的材料。而树脂、铜箔、玻布的搭配将杀青电机能与成本最佳均衡点。此外,高层数和高密度也会带来靠得住性的挑战。

对PCB设计的要求:板材的选型要相符高频、高速的要求,阻抗成家性、层叠的规划、布线间距/孔等要知足旌旗完整性要求,具体能够从损耗、埋置、高频相位/幅度、混压、散热、PIM这六个方面下手。

对制程工艺的要求:吴均认为,5G相关应用产物功能的提拔会提拔高密PCB的需求,HDI也会成为一个主要的手艺范畴。多阶HDI产物甚至随意阶互连的产物将会普及,埋阻和埋容等新工艺也会有越来越大的应用。

陈春增补道,PCB的铜厚平均性、线宽的精准度、层间瞄准度、层间介质厚度、背钻深度的掌握精度、等离子去钻污能力都值得深入研究。

对设备仪器的要求:吴远利指出,高精度设备以及对铜面粗化少的前处理线是今朝对照幻想的加工设备;而测试设备就有无源互调测试仪、飞针阻抗测试仪、损耗测试设备等。

陈春则认为,周详的图形转移与真空蚀刻设备,能实时监控与反馈数据转变的线路线宽和耦合间距的检测设备;平均性精巧的电镀设备、高精度的层压设备等也能相符5G PCB的生产需求。

对品质监控的要求:因为5G旌旗速度的提拔,制板的误差对旌旗机能的影响变大,这就要求制板的生产误差管控加倍严厉,而现有主流的制板流程及设备更新不大,会成为将来手艺成长的瓶颈。PCB生产企业若何破局,至关主要。

在品质监控上,金百泽加倍强化要害产物参数的统计制程掌握,要更实时化治理数据,使得产物的一致性获得包管,以知足天线在相位、驻波、幅度等方面的机能要求。

若何管控5G的成本投入?

任何一项新手艺,其前期研发所投入的成本都是宏大的,何况5G通信迟迟未有产物落地,“投入高、回报高、风险大”成为业内共识。若何均衡新手艺的投入产出比例?本土PCB企业在成本管控上各显神通。

吴均认为,成本治理有两条路,一条是经由生产规模和产能的增大来均衡成本,这会形成一些大型的生产企业;另一条路是针对产物快速研发、交付的PCB生产企业,产物设计研发更天真,从而应对产物周期缩短带来的快速交付压力。

拥有硬件设计、PCB设计优势的金百泽认为,降本增效最要害的是从泉源抓起。陈春注释道,首先在PCB的工程设计阶段,就要环绕成本进行优化设计,并召集跨部门小组进行成本方面的专项评审,经由采购、生产和工艺等部门的工程阶段的早期介入,提出更多的降成本设计。好比能够经由定制板材尺寸、相似工艺流程产物合拼来提拔行使率,加大生产板尺寸,优化叠层构造降低板材成本。

区别于前两者,兴森科技的成本管控逻辑更有大马金刀的特色,只要投入产出必然成正比,兴森就有决心攻破。就以其IC载板买卖来说,从2013年结构至今,五年内投入跨越10亿元人民币,却获得一连五年的吃亏。直到2018年下半年,兴森科技终于成功切入到韩国三星、金士顿、海力士等知名企业的财富链,订单如同雪花般涌来。今朝公司IC载板买卖已经满负荷运作,订单甚至排到了来岁。

同理,兴森科技一定不会错失5GPCB市场的无限商机。吴远利透露,一方面5G PCB手艺起点高,前期设备投入资金大,专业人士缺乏,一样的中小型企业是很难一蹴而就的。而兴森科技在工艺手艺、配套设备、专业人才上就一向贮备着竞争优势。另一方面,因为5G通信产物迟迟未落地,短时间内5G PCB素质上是配套终端客户研发的试产产物,这就要求PCB企业要全方位地与终端客户、与设备厂商同步接轨,络续调整、成家客户需求。今朝兴森科技已经与三星、华为、中兴等全球5G领跑者杀青历久合作,拥有显着的客户优势。

此外,为了削减客户采购和公司发卖的双重成本,兴森科技还络续深化一站式的PCB定制化办事,从CAD设计、发卖、制造、SMT外观贴装,甚至到电商..都在筹备之中。

在更智能、环保的情况下制造PCB

弗成置否,PCB属于高科技行业,但因为PCB制造过程中包含了蚀刻等工艺,PCB企业不知不觉间被曲解为“污染大户”“耗能大户”“用水大户”。在高度正视环保和可持续成长的今天,PCB企业一旦被扣上“污染帽子”将会是举步维艰,更别提成长5G手艺了。是以中国PCB企业纷纷扶植起绿色工场、智能工场。

环保方面,PCB企业所处区域的经济更加达,受到的限制和治理就越大。兴森科技、金百泽科技、一博科技三家制造工场离别位于广州、惠州、深圳,处于全国经济最蓬勃的广东区域,所以在谈及PCB环保工作时三位受访者都深有感想。

“节能环保是PCB企业绕不开的坎儿,兴森科技除了投入巨资推进节能减排工作,还与当局机构、环保单元单子按期开展沟通交流,对峙贯彻国度当局的环保方针和要求。”吴远利说道。

陈春透露,绿色制造仍然是PCB企业面临的主要课题之一。金百泽也在从三废发生泉源减量化、药品的轮回行使等方面加大了设备和治理投入,进一步提拔了洁净生产水平。

以PCB设计著名的一博科技也有本身的PCB工场,供应从样品到批量的多层PCB生产办事。吴均说道:“近年来环保的呼声越来越大,相关的一些手艺也获得了推进,例如光雕光刻手艺的成长、3D打印手艺的提高,相信只要响应的成本降到合理的水平,就必然会获得应用和普及。”

智能工场方面,因为PCB的加工流程很复杂,设备种类和品牌也好多,周全实现工场智能化的阻力极大。今朝一些新建工场的智能化水平是对照高的,国内部门进步新建智能工场的人均产值可达到行业平均水平的3~4倍以上。但此外一些是旧工场的革新升级,分歧设备之间、新旧设备之间均涉及分歧的通信和谈,智能化革新的进度迟缓。

据透露,兴森科技在广州科学城的智能工场革新项目将于本年岁尾完成完工。届时,智能工场内几乎实现全主动化,所需的工作人员会进一步削减,估计产值会比本来的凌驾三倍以上。

“2019年金百泽正在索求打造一个数字化的中台,来联接前端办事和后端制造系统。”陈春介绍道,“对金百泽自身而言,我们是对照早导入智能设计和制造概念的,因为我们多品种少批量柔性制造的特点,所以早十年前就应用了数字化的直接激光成像系统、智能喷墨打印系统等智能设备和智能工程软件,这内行业是对照领先的。”

本文为《国际电子商情》2019年6月刊杂志文章。

相关文章