5G來(lái)了，電子產(chǎn)品之母PCB迎來(lái)新挑戰(zhàn)

進(jìn)入2019年，5G的消息便不絕于耳，要么是運(yùn)營(yíng)商開(kāi)啟大規(guī)模測(cè)試，要么是終端廠商發(fā)布5G手機(jī)。而近期韓國(guó)正式推出的面向大眾的5G服務(wù)，更是宣布了5G商用大幕的開(kāi)啟。5G的商用給上下游產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的市場(chǎng)機(jī)會(huì)不可限量，作為組裝電子零件用的關(guān)鍵互連件，PCB(印制電路板)在5G市場(chǎng)中將分得怎樣一杯羹?5G對(duì)PCB提出的技術(shù)要求是否高不可攀?國(guó)內(nèi)PCB企業(yè)是否能借5G的機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)?

5G為PCB提供巨大市場(chǎng)

PCB被稱為“電子產(chǎn)品之母”，不僅為電子元器件提供電氣連接，也承載著電子設(shè)備數(shù)字及模擬信號(hào)傳輸、電源供給和射頻微波信號(hào)發(fā)射與接收等業(yè)務(wù)功能，絕大多數(shù)電子設(shè)備及產(chǎn)品都需要PCB。

據(jù)了解，每1元的PCB可以支撐30元終端產(chǎn)品的發(fā)展。5G時(shí)代為PCB行業(yè)提供了十分巨大的市場(chǎng)和機(jī)會(huì)，據(jù)測(cè)算，5G在2020年、2025年和2030年的直接產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)效益分別是4840億元、3.3萬(wàn)億元和6.3萬(wàn)億元，間接產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)效益則分別為1.2萬(wàn)億元、6.3萬(wàn)億元、10.6萬(wàn)億元。

5G從通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，到終端，再到衍生應(yīng)用場(chǎng)景，均對(duì)PCB提出大量需求。深南電路股份有限公司董事長(zhǎng)楊之誠(chéng)告訴《中國(guó)電子報(bào)》記者，在5G無(wú)線基站、承載網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、核心網(wǎng)硬件設(shè)施中，PCB硬件的應(yīng)用將會(huì)大幅增加，如5G射頻板、背板、高速網(wǎng)板、服務(wù)器主板、微波板、電源板等。深圳市崇達(dá)電路技術(shù)股份有限公司市場(chǎng)部經(jīng)理瞿定實(shí)也表示，隨著通信技術(shù)的更新?lián)Q代，由4G升級(jí)到5G，通信基站中所需的PCB量?jī)r(jià)齊升。由于5G的高頻微波特性，基站密度要高于4G基站。同時(shí)各種設(shè)備的處理頻次、數(shù)據(jù)傳輸和處理速度都要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于4G時(shí)代。這些核心主設(shè)備、傳輸設(shè)備、天線/射頻設(shè)備對(duì)高頻高速板提出非常高的需求，單價(jià)要高于4G基站的PCB。據(jù)估算，單個(gè)基站中，5G基站對(duì)PCB的需求是4G基站的兩倍。另外，5G終端設(shè)備，如手機(jī)、智能手表等，也要與通信技術(shù)同步更新?lián)Q代，這部分的PCB需求比基礎(chǔ)設(shè)施部分還要大得多。

據(jù)預(yù)測(cè)，4G宏基站PCB總價(jià)值量約為5492元。全球4G基站用PCB市場(chǎng)空間約為50億元/年~90億元/年，對(duì)應(yīng)CCL(銅箔基板)約10億元/年~20億元/年。5G宏基站PCB價(jià)值量約15104元/站，高峰年度，5G基站建設(shè)帶來(lái)的PCB需求約為210億元/年~240億元/年，對(duì)應(yīng)CCL市場(chǎng)空間約80億元。

5G要求PCB技術(shù)全面提升

5G在給PCB產(chǎn)業(yè)帶來(lái)機(jī)遇的同時(shí)，也對(duì)技術(shù)提出了更高、更嚴(yán)苛的要求，其在速度、集成度、散熱、頻率、多層化方面的指標(biāo)均比4G提升了很多。

楊之誠(chéng)向《中國(guó)電子報(bào)》記者表示，全頻譜介入、大規(guī)模天線陣列(Massive MIMO)和超密集網(wǎng)絡(luò)將是實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)核心。相應(yīng)地，對(duì)PCB也提出了技術(shù)挑戰(zhàn)。首先，基站射頻單元和天線在結(jié)構(gòu)和功能上發(fā)生了較大的變化，主要表現(xiàn)為射頻單元通道數(shù)增加(8通道上升為64通道)，對(duì)應(yīng)PCB面積增大;4G基站設(shè)備RRU加天線單元的結(jié)構(gòu)形式變?yōu)?G的AAU結(jié)構(gòu)(集成了RRU和天線功能)，對(duì)應(yīng)PCB集成度更高。其次，為實(shí)現(xiàn)超密集網(wǎng)絡(luò)覆蓋，5G頻譜中除6GHz以下的頻譜應(yīng)用外，用于熱點(diǎn)覆蓋及大容量高速傳輸?shù)?8G、39G等毫米波頻譜資源將會(huì)被大量應(yīng)用，因此，高頻微波基站所采用的高頻PCB需求將會(huì)增加。最后，在5G獨(dú)立組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下，為滿足高速率傳輸?shù)募夹g(shù)要求，基帶單元、網(wǎng)板、背板、服務(wù)器等數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備所需的PCB將會(huì)使用更高級(jí)別的高速覆銅板材料。“這些技術(shù)上的挑戰(zhàn)，要求國(guó)內(nèi)PCB企業(yè)時(shí)刻把握技術(shù)和市場(chǎng)走勢(shì)，走差異化道路，以便構(gòu)建獨(dú)特競(jìng)爭(zhēng)力?！睏钪\(chéng)說(shuō)。

此外，PCB產(chǎn)品的熱管理在未來(lái)可能會(huì)顯得尤為重要。“不僅有適應(yīng)高頻器件的原因，還有大功率、高功率密度帶來(lái)的散熱要求。新型高導(dǎo)熱材料的應(yīng)用，特殊的散熱結(jié)構(gòu)型PCB需求將會(huì)出現(xiàn)。”深圳市牧泰萊電路技術(shù)有限公司董事長(zhǎng)陳興農(nóng)說(shuō)，“大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等需要的服務(wù)器采用的是高層數(shù)、高可靠性的多層板;物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、自動(dòng)駕駛等新技術(shù)領(lǐng)域，會(huì)出現(xiàn)一些特殊結(jié)構(gòu)、特殊技術(shù)要求的PCB需求，可能要用到特殊材料，但也可能是不同于傳統(tǒng)PCB的特殊結(jié)構(gòu)，或者對(duì)制作精度要求遠(yuǎn)超一般水平的PCB?！?/p>

深入了解客戶需求 走差異化之路

伴隨電子信息產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，PCB產(chǎn)業(yè)持續(xù)保持增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，全球PCB產(chǎn)出從2008年400多億美元增加到了2018年的了600億美元。中國(guó)PCB產(chǎn)業(yè)在全球的占比份額也出現(xiàn)了巨大的改變，從2000年不足10%，提升到2018年的30%，到2018年超過(guò)了50%。

楊之誠(chéng)告訴《中國(guó)電子報(bào)》記者，近10年來(lái)，PCB產(chǎn)業(yè)重心不斷向亞洲地區(qū)轉(zhuǎn)移，中國(guó)已成為全球PCB最大的產(chǎn)業(yè)基地?！氨M管如此，但在技術(shù)水平，尤其高端PCB產(chǎn)品方面，國(guó)內(nèi)PCB企業(yè)與國(guó)外公司相比還有一定差距。5G是一個(gè)難得的機(jī)會(huì)，抓住這個(gè)機(jī)會(huì)，國(guó)內(nèi)PCB企業(yè)可以在規(guī)模、技術(shù)、管理等各方面追趕、超越國(guó)際大廠。”翟定實(shí)對(duì)記者說(shuō)。

今年1月2日，工業(yè)和信息化部制定的《印制電路板行業(yè)規(guī)范條件》和《印制電路板行業(yè)規(guī)范公告管理暫行辦法》中，提及要鼓勵(lì)PCB企業(yè)加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，促進(jìn)自動(dòng)化裝備升級(jí)，推動(dòng)自動(dòng)化水平提高，將自動(dòng)化、信息化及智能化等貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié);鼓勵(lì)企業(yè)積極開(kāi)展智能制造，降低運(yùn)營(yíng)成本，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。5G時(shí)代，PCB企業(yè)尤其要與時(shí)俱進(jìn)?！霸谘邪l(fā)、生產(chǎn)、管理方面提升內(nèi)功，加大在產(chǎn)品技術(shù)方面研究與投入，不斷滿足客戶、產(chǎn)品新要求?！睏钪\(chéng)說(shuō)。

不同于標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的代工制造，PCB屬于服務(wù)于下游客戶的定制化產(chǎn)品，是高度“客制化”的產(chǎn)品，要對(duì)客戶的需求有更深刻的了解。翟定實(shí)表示，5G是時(shí)時(shí)發(fā)展、時(shí)時(shí)革新的技術(shù)，如果不能緊跟客戶的需求，與客戶同步對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行更透徹、更細(xì)致的研究，很難做到與市場(chǎng)同進(jìn)步。他還強(qiáng)調(diào)，應(yīng)加強(qiáng)與原材料企業(yè)的技術(shù)溝通，5G時(shí)代很多產(chǎn)品對(duì)原材料和生產(chǎn)工藝都有很高的要求，只有國(guó)內(nèi)能夠建立良好的原材料供應(yīng)體系，才能穩(wěn)步、快速地在5G PCB領(lǐng)域做得更大更強(qiáng)。珠海方正印刷電路板發(fā)展有限公司PCB研究院副院長(zhǎng)蘇新虹舉例說(shuō)，做通信設(shè)備用印制電路板的企業(yè)需要對(duì)高速材料應(yīng)用進(jìn)行研究，研究信號(hào)完整性、信號(hào)仿真。同時(shí)，需要進(jìn)行高速材料工藝研究，進(jìn)行相應(yīng)設(shè)備升級(jí)，以滿足電路板加工精度提升的要求。