5G來(lái)了，電子產(chǎn)品之母PCB迎來(lái)新挑戰

進(jìn)入2019年，5G的消息便不絕于耳，要么是運營(yíng)商開(kāi)啟大規模測試，要么是終端廠(chǎng)商發(fā)布5G手機。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(kāi)啟。5G的商用給上下游產(chǎn)業(yè)帶來(lái)的市場(chǎng)機會(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PCB提出的技術(shù)要求是否高不可攀?國內PCB企業(yè)是否能借5G的機會(huì )實(shí)現彎道超車(chē)?

5G為PCB提供巨大市場(chǎng)

PCB被稱(chēng)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(zhù)電子設備數字及模擬信號傳輸、電源供給和射頻微波信號發(fā)射與接收等業(yè)務(wù)功能，絕大多數電子設備及產(chǎn)品都需要PCB。

據了解，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)和機會(huì )，據測算，5G在2020年、2025年和2030年的直接產(chǎn)出經(jīng)濟效益分別是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，到終端，再到衍生應用場(chǎng)景，均對PCB提出大量需求。深南電路股份有限公司董事長(cháng)楊之誠告訴《中國電子報》記者，在5G無(wú)線(xiàn)基站、承載網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、核心網(wǎng)硬件設施中，PCB硬件的應用將會(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(zhù)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?jì)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)各種設備的處理頻次、數據傳輸和處理速度都要遠遠高于4G時(shí)代。這些核心主設備、傳輸設備、天線(xiàn)/射頻設備對高頻高速板提出非常高的需求，單價(jià)要高于4G基站的PCB。據估算，單個(gè)基站中，5G基站對PCB的需求是4G基站的兩倍。另外，5G終端設備，如手機、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需求比基礎設施部分還要大得多。

據預測，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，對應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基站建設帶來(lái)的PCB需求約為210億元/年~240億元/年，對應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)機遇的同時(shí)，也對技術(shù)提出了更高、更嚴苛的要求，其在速度、集成度、散熱、頻率、多層化方面的指標均比4G提升了很多。

楊之誠向《中國電子報》記者表示，全頻譜介入、大規模天線(xiàn)陣列(Massive MIMO)和超密集網(wǎng)絡(luò )將是實(shí)現5G網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)核心。相應地，對PCB也提出了技術(shù)挑戰。首先，基站射頻單元和天線(xiàn)在結構和功能上發(fā)生了較大的變化，主要表現為射頻單元通道數增加(8通道上升為64通道)，對應PCB面積增大;4G基站設備RRU加天線(xiàn)單元的結構形式變?yōu)?G的AAU結構(集成了RRU和天線(xiàn)功能)，對應PCB集成度更高。其次，為實(shí)現超密集網(wǎng)絡(luò )覆蓋，5G頻譜中除6GHz以下的頻譜應用外，用于熱點(diǎn)覆蓋及大容量高速傳輸的28G、39G等毫米波頻譜資源將會(huì )被大量應用，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獨立組網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò )架構下，為滿(mǎn)足高速率傳輸的技術(shù)要求，基帶單元、網(wǎng)板、背板、服務(wù)器等數據傳輸設備所需的PCB將會(huì )使用更高級別的高速覆銅板材料?！斑@些技術(shù)上的挑戰，要求國內PCB企業(yè)時(shí)刻把握技術(shù)和市場(chǎng)走勢，走差異化道路，以便構建獨特競爭力?！睏钪\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?！安粌H有適應高頻器件的原因，還有大功率、高功率密度帶來(lái)的散熱要求。新型高導熱材料的應用，特殊的散熱結構型PCB需求將會(huì )出現?！鄙钲谑心撂┤R電路技術(shù)有限公司董事長(cháng)陳興農說(shuō)，“大數據、云計算等需要的服務(wù)器采用的是高層數、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 )出現一些特殊結構、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PCB的特殊結構，或者對制作精度要求遠超一般水平的PCB?！?/p>

深入了解客戶(hù)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)持續保持增長(cháng)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%。

楊之誠告訴《中國電子報》記者，近10年來(lái)，PCB產(chǎn)業(yè)重心不斷向亞洲地區轉移，中國已成為全球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，國內PCB企業(yè)與國外公司相比還有一定差距。5G是一個(gè)難得的機會(huì )，抓住這個(gè)機會(huì )，國內PCB企業(yè)可以在規模、技術(shù)、管理等各方面追趕、超越國際大廠(chǎng)?！钡远▽?shí)對記者說(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)規范條件》和《印制電路板行業(yè)規范公告管理暫行辦法》中，提及要鼓勵PCB企業(yè)加強頂層設計，促進(jìn)自動(dòng)化裝備升級，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計、生產(chǎn)、管理和服務(wù)的各個(gè)環(huán)節;鼓勵企業(yè)積極開(kāi)展智能制造，降低運營(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)、管理方面提升內功，加大在產(chǎn)品技術(shù)方面研究與投入，不斷滿(mǎn)足客戶(hù)、產(chǎn)品新要求?！睏钪\說(shuō)。

不同于標準產(chǎn)品的代工制造，PCB屬于服務(wù)于下游客戶(hù)的定制化產(chǎn)品，是高度“客制化”的產(chǎn)品，要對客戶(hù)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(hù)的需求，與客戶(hù)同步對產(chǎn)品進(jìn)行更透徹、更細致的研究，很難做到與市場(chǎng)同進(jìn)步。他還強調，應加強與原材料企業(yè)的技術(shù)溝通，5G時(shí)代很多產(chǎn)品對原材料和生產(chǎn)工藝都有很高的要求，只有國內能夠建立良好的原材料供應體系，才能穩步、快速地在5G PCB領(lǐng)域做得更大更強。珠海方正印刷電路板發(fā)展有限公司PCB研究院副院長(cháng)蘇新虹舉例說(shuō)，做通信設備用印制電路板的企業(yè)需要對高速材料應用進(jìn)行研究，研究信號完整性、信號仿真。同時(shí)，需要進(jìn)行高速材料工藝研究，進(jìn)行相應設備升級，以滿(mǎn)足電路板加工精度提升的要求。