5G來了，電子產(chǎn)品之母PCB迎來新挑戰(zhàn)

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

5G為PCB提供巨大市場

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)字及模擬信號傳輸、電源供給和射頻微波信號發(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時代為PCB行業(yè)提供了十分巨大的市場和機(jī)會，據(jù)測算，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、3.3萬億元和6.3萬億元，間接產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)效益則分別為1.2萬億元、6.3萬億元、10.6萬億元。

5G從通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，到終端，再到衍生應(yīng)用場景，均對PCB提出大量需求。深南電路股份有限公司董事長楊之誠告訴《中國電子報》記者，在5G無線基站、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)股份有限公司市場部經(jīng)理瞿定實也表示，隨著通信技術(shù)的更新?lián)Q代，由4G升級到5G，通信基站中所需的PCB量價齊升。由于5G的高頻微波特性，基站密度要高于4G基站。同時各種設(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時代。這些核心主設(shè)備、傳輸設(shè)備、天線/射頻設(shè)備對高頻高速板提出非常高的需求，單價要高于4G基站的PCB。據(jù)估算，單個基站中，5G基站對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，4G宏基站PCB總價值量約為5492元。全球4G基站用PCB市場空間約為50億元/年~90億元/年，對應(yīng)CCL(銅箔基板)約10億元/年~20億元/年。5G宏基站PCB價值量約15104元/站，高峰年度，5G基站建設(shè)帶來的PCB需求約為210億元/年~240億元/年，對應(yīng)CCL市場空間約80億元。

5G要求PCB技術(shù)全面提升

5G在給PCB產(chǎn)業(yè)帶來機(jī)遇的同時，也對技術(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。

楊之誠向《中國電子報》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)將是實現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)核心。相應(yīng)地，對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)，對應(yīng)PCB集成度更高。其次，為實現(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，用于熱點覆蓋及大容量高速傳輸?shù)?8G、39G等毫米波頻譜資源將會被大量應(yīng)用，因此，高頻微波基站所采用的高頻PCB需求將會增加。最后，在5G獨立組網(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將會使用更高級別的高速覆銅板材料。“這些技術(shù)上的挑戰(zhàn)，要求國內(nèi)PCB企業(yè)時刻把握技術(shù)和市場走勢，走差異化道路，以便構(gòu)建獨特競爭力?！睏钪\說。

此外，PCB產(chǎn)品的熱管理在未來可能會顯得尤為重要?！安粌H有適應(yīng)高頻器件的原因，還有大功率、高功率密度帶來的散熱要求。新型高導(dǎo)熱材料的應(yīng)用，特殊的散熱結(jié)構(gòu)型PCB需求將會出現(xiàn)?！鄙钲谑心撂┤R電路技術(shù)有限公司董事長陳興農(nóng)說，“大數(shù)據(jù)、云計算等需要的服務(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、自動駕駛等新技術(shù)領(lǐng)域，會出現(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)，或者對制作精度要求遠(yuǎn)超一般水平的PCB。”

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)保持增長態(tài)勢，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年超過了50%。

楊之誠告訴《中國電子報》記者，近10年來，PCB產(chǎn)業(yè)重心不斷向亞洲地區(qū)轉(zhuǎn)移，中國已成為全球PCB最大的產(chǎn)業(yè)基地。“盡管如此，但在技術(shù)水平，尤其高端PCB產(chǎn)品方面，國內(nèi)PCB企業(yè)與國外公司相比還有一定差距。5G是一個難得的機(jī)會，抓住這個機(jī)會，國內(nèi)PCB企業(yè)可以在規(guī)模、技術(shù)、管理等各方面追趕、超越國際大廠。”翟定實對記者說。

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PCB企業(yè)加強(qiáng)頂層設(shè)計，促進(jìn)自動化裝備升級，推動自動化水平提高，將自動化、信息化及智能化等貫穿于設(shè)計、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的各個環(huán)節(jié);鼓勵企業(yè)積極開展智能制造，降低運(yùn)營成本，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率。5G時代，PCB企業(yè)尤其要與時俱進(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\說。

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，要對客戶的需求有更深刻的了解。翟定實表示，5G是時時發(fā)展、時時革新的技術(shù)，如果不能緊跟客戶的需求，與客戶同步對產(chǎn)品進(jìn)行更透徹、更細(xì)致的研究，很難做到與市場同進(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時代很多產(chǎn)品對原材料和生產(chǎn)工藝都有很高的要求，只有國內(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研究院副院長蘇新虹舉例說，做通信設(shè)備用印制電路板的企業(yè)需要對高速材料應(yīng)用進(jìn)行研究，研究信號完整性、信號仿真。同時，需要進(jìn)行高速材料工藝研究，進(jìn)行相應(yīng)設(shè)備升級，以滿足電路板加工精度提升的要求。