O PCB será substituído por chips no futuro

Como a China se tornou a base industrial mais importante do mundo, as indústrias upstream relacionadas mudaram gradualmente para a China, e a indústria de PCB é uma delas. Ao mesmo tempo, com o vigoroso desenvolvimento de novos veículos movidos a energia, 5G e outras novas tecnologias, requisitos mais elevados também foram apresentados para PCBs. Como um importante componente eletrônico, seu papel está se tornando cada vez mais proeminente no momento.

Desde 2006, o valor da produção de PCB da China ultrapassou o Japão para se tornar a maior base de produção do mundo. Em 2020, o valor da produção representou 53,8% do mundial. Curiosamente, embora o mercado global de PCB mostre certa ciclicidade, o valor da produção de PCB da China está aumentando constantemente. Em 2020, o valor da produção da indústria doméstica de placas PCB excederá 35 bilhões de dólares americanos. No entanto, sob a prosperidade, há um ditado no mercado que o PCB será substituído por chips no futuro, e para onde irá o mercado de PCB?

Novos veículos de energia e desenvolvimento do mercado 5G impulsionam o aumento da demanda de PCB

Conhecida como a "mãe dos componentes eletrônicos", a PCB é uma ponte que transporta componentes eletrônicos e conecta circuitos. No entanto, nos últimos dois anos, o conflito comercial sino-americano e a nova epidemia da coroa causaram um enorme impacto na indústria de semicondutores. Evitado foi afetado até certo ponto.

De acordo com fontes do setor, a julgar pelo feedback atual do mercado de terminais e da cadeia de suprimentos, a demanda atual por PCBs está aumentando, incluindo 5G, casas inteligentes e veículos de nova energia. Tomando como exemplo os veículos de nova energia, a demanda por PCBs será 4-5 vezes a dos veículos tradicionais, e a demanda geral do mercado é forte.

Ao mesmo tempo, devido à escassez de chips no mercado, o andamento dos produtos de muitos clientes não é o esperado, incluindo a montagem de PCBs e a produção de produtos acabados na etapa posterior.

O PCB será substituído por chips no futuro? Existem preocupações escondidas por trás da prosperidade

Como a China se tornou a base industrial mais importante do mundo, as indústrias upstream relacionadas mudaram gradualmente para a China, e a indústria de PCB é uma delas. Ao mesmo tempo, com o desenvolvimento vigoroso de novos veículos movidos a energia, 5G e outras novas tecnologias, requisitos mais altos também são impostos aos PCBs. Como um importante componente eletrônico, seu papel está se tornando cada vez mais proeminente no momento.

Desde 2006, o valor da produção de PCB da China ultrapassou o Japão para se tornar a maior base de produção do mundo e, em 2020, o valor da produção representará 53,8% do valor mundial. Curiosamente, embora o mercado global de PCB mostre certa ciclicidade, o valor da produção de PCB da China está aumentando constantemente. Em 2020, o valor da produção da indústria doméstica de placas PCB excederá 35 bilhões de dólares americanos. No entanto, sob a prosperidade, há um ditado no mercado que o PCB será substituído por chips no futuro, e para onde irá o mercado de PCB?

Proporção de valor de saída da indústria de PCB da China|Bureau Nacional de Estatísticas

Novos veículos de energia e desenvolvimento do mercado 5G impulsionam o aumento da demanda de PCB

Conhecida como a "mãe dos componentes eletrônicos", a PCB é uma ponte que transporta componentes eletrônicos e conecta circuitos. No entanto, nos últimos dois anos, o conflito comercial sino-americano e a nova epidemia da coroa causaram um enorme impacto na indústria de semicondutores. Evitado foi afetado até certo ponto.

De acordo com fontes do setor, a julgar pelo feedback atual do mercado de terminais e da cadeia de suprimentos, a demanda atual por PCBs está aumentando, incluindo 5G, casas inteligentes e veículos de nova energia. Tomando como exemplo os veículos de nova energia, a demanda por PCBs será 4-5 vezes a dos veículos tradicionais, e a demanda geral do mercado é forte.

Ao mesmo tempo, devido à escassez de chips no mercado, o andamento dos produtos de muitos clientes não é o esperado, incluindo a montagem de PCBs e a produção de produtos acabados na etapa posterior.

Lin Chaowen, diretor técnico da Indavinuo, acredita que devido à escassez de chips, o aumento de preço durou muito tempo, e muitas empresas de eletrônicos nacionais responderam localizando ou substituindo chips. A prova gratuita aumentou o entusiasmo de muitas empresas, professores e estudantes universitários pela prova de PCB, mas trouxe um certo grau de crescimento para o mercado de fabricação de PCB.

Embora a demanda por PCBs em veículos de nova energia tenha aumentado muito, devido ao uso de baterias de grande capacidade em veículos de nova energia, a corrente no circuito se torna maior e o design de transporte de corrente e o design térmico tornam-se críticos, e o PCB é mais preocupado com a confiabilidade. design, mas do ponto de vista do desempenho, o maior impacto na confiabilidade é a geração de calor. Portanto, é necessário controlar o calor do pacote IC, através do PCB, para o produto completo no ambiente operacional.

Além disso, os veículos de nova energia também são equipados com tecnologias como direção autônoma, radar e cockpit inteligente. Comparado com os veículos tradicionais, o design do PCB é muito mais complicado e, para alcançar essas funções ricas, os requisitos de taxa dos sinais transportados pelo PCB serão maiores. , e pode haver uma demanda por placas HDI em cockpits inteligentes. Ao mesmo tempo, os novos veículos de energia geralmente são equipados com muitos módulos de câmera, o que requer placas mais flexíveis e rígidas.

Além de novos veículos de energia, a fabricação de PCB de ponta para indústrias de suporte a circuitos integrados, como equipamentos de teste de semicondutores, dará início a um processo de rápido crescimento no futuro, e esse campo foi ocupado principalmente pelos Estados Unidos, Japão, Sul Coréia e outros países no passado.

No campo da tecnologia de exibição, especialmente o LED de emissão de luz ativa de próxima geração, o módulo de luz de fundo do módulo de luz de fundo geralmente é tão grande quanto a tela e o PCB. E este tipo de equipamento de exibição é geralmente usado no monitoramento de telas grandes, telas de publicidade ao ar livre e outros campos, e a demanda atual do mercado também está aumentando.

No campo do 5G e smartphones, Lin Chaowen disse que o 5G se reflete principalmente nas considerações de design dos materiais PCB e na qualidade da transmissão do sinal. Comparado com o 4G, o 5G tem maior velocidade, maior capacidade e menor latência. O problema de "aquecimento" também trazido às estações base e terminais 5G tem atraído muita atenção da indústria. No campo dos smartphones, os telefones celulares 5G foram continuamente atualizados na direção de alto desempenho, alta qualidade de tela, alta integração e espessura. Em comparação com a era 4G, a geração de calor aumentou significativamente e a demanda de dissipação de calor também aumentou significativamente. Dispositivos mais eficientes em termos de energia e soluções de resfriamento de PCB mais eficazes são necessários com urgência no projeto de circuitos no campo 5G.

Pode-se ver que, com o desenvolvimento atual de veículos de nova energia, 5G, nova tecnologia de exibição, teste de semicondutores e outros campos, a demanda por PCBs no mercado doméstico também está aumentando e, devido a atualizações tecnológicas, o design de PCB também aumentou padrões. Exigir.

O que é uma boa PCB

A indústria de PCBs se desenvolveu por muito tempo e agora há algumas novas mudanças no design de PCBs. Uma é mais miniaturização, que é impulsionada principalmente pelos requisitos de portabilidade de dispositivos inteligentes; a outra é a transformação de PCBs de placas rígidas tradicionais em placas rígidas flexíveis. E quando o PCB está se movendo em direção ao high-end, há dois aspectos principais, um é que o transporte de dados e a taxa de transmissão estão ficando cada vez mais altos, e o outro é que para casa inteligente e dispositivos vestíveis, a demanda por HDI é tornando-se cada vez mais evidente.

Os requisitos dos usuários para PCB também estão ficando cada vez maiores. Lin Chaowen disse que maior velocidade, tamanho menor e menor tempo de lançamento no mercado são desafios e oportunidades para o design de PCB. Para os clientes, na premissa de atender aos indicadores de desempenho, é melhor ter um tempo de entrega de projeto mais rápido.

Um bom PCB precisa atender à integridade do sinal, integridade da energia e conformidade com o design de compatibilidade eletromagnética, que se reflete principalmente no desempenho do circuito. No nível que o usuário pode ver a olho nu, um excelente trabalho de PCB deve ter um layout denso, limpo e simétrico e levar em consideração a estética do layout. Ao mesmo tempo, os hábitos de operação do usuário são levados em consideração, por exemplo, as tomadas no painel são organizadas de forma razoável, o que é conveniente para conectar e desconectar, e há instruções de segurança claras.

Do ponto de vista dos padrões da indústria, um bom PCB deve primeiro atender aos requisitos de desempenho dos usuários e, ao mesmo tempo, também pode atender aos padrões em termos de confiabilidade e é melhor ter certas vantagens em custo. Obviamente, para produtos diferentes, a ênfase nos três pontos acima também será diferente.

Chips substituirão PCBs?

Embora haja uma forte demanda por PCBs no mercado hoje, muitas novas tecnologias também apresentam requisitos mais elevados para o projeto de PCBs. No entanto, existe um ditado no mercado de que com a tendência de integração de hardware e software, a aplicação ficará cada vez mais simples, e a necessidade original de construir um circuito complexo agora pode ser resolvida com apenas um chip. Se tudo isso for verdade, o boom do PCB hoje não passa de uma bolha.

No entanto, para esta declaração, Lin Chaowen disse que, embora a integração do chip esteja ficando cada vez maior, é impossível substituir o PCB no curto prazo, e o suporte básico ainda precisa ser obtido por meio do PCB. Por exemplo, o SoC de um telefone celular integra uma série de módulos, incluindo CPU, GPU, DDR, etc., que podem ser considerados como a integração total de módulos que antes só podiam ser implementados em um PCB.

Mas ainda existem alguns problemas. Por exemplo, mesmo na era 5nm, o SoC não pode integrar de forma independente todos os chips do celular na premissa de garantir seu próprio conteúdo; ao mesmo tempo, mesmo que os chips estejam integrados, o problema de acúmulo de calor de pequenos chips ainda é um problema no momento. Dificuldades, como o problema de aquecimento do Snapdragon 888, mesmo o Apple A14 não consegue resolver o problema de aquecimento; além disso, aumentar o chip de alta densidade para integrar o conteúdo do PCB reduzirá o rendimento, por isso é melhor colocá-lo diretamente no PCB.

De acordo com especialistas do setor, há de fato uma tendência de integração de chips. Por exemplo, os chips de telefones celulares possuem banda base integrada e outros dispositivos relacionados, o que reduz bastante a área da placa-mãe dos telefones celulares. Mas o que precisa ser visto é que, quando esses chips são altamente integrados, a miniaturização e o afinamento precisam ser buscados, garantindo que seu desempenho atenda aos requisitos.

De alguns aspectos, a produção da placa-mãe do produto é ainda mais difícil. Ao mesmo tempo, é difícil para algumas interfaces externas de PCB serem integradas ao chip, e como acessar o USB tornou-se um problema. Em alguns produtos de alta confiabilidade, há menos aplicações. O custo do produto e as questões de demanda correspondentes precisam ser considerados. Portanto, por muito tempo no futuro, a demanda por PCBs tradicionais ainda manterá uma tendência crescente.

No entanto, uma ilusão pode ser feita aqui, uma vez que os PCBs são baseados principalmente em linhas condutoras carregadas de isoladores, enquanto os chips são baseados em semicondutores. Portanto, se os semicondutores podem ser usados ​​como materiais para fabricar placas PCB no futuro, é claro, isso envolve o preço das matérias-primas, bem como as características de impedância do sinal, bem como questões físicas como durabilidade, dissipação de calor e distorção.

Mas se isso puder ser realizado, então esta placa PCB feita de semicondutores também pode ser considerada um chip do tamanho de uma PCB.

A julgar pelo mercado nos últimos anos, a indústria de PCB da China ainda está se desenvolvendo rapidamente e, com o surgimento de aplicações como 5G, novos veículos de energia e novas tecnologias de exibição, novos desafios foram levantados para PCBs. Ao mesmo tempo, a maturidade da indústria também criou as necessidades de designers de PCB terceirizados. Ao conectar a fábrica original e os fabricantes de PCB, uma solução de produção em massa econômica é finalmente formada. Quanto a saber se os chips substituirão os PCBs no futuro, pelo menos não no curto prazo, a demanda ainda está crescendo. Mas, a longo prazo, muitas inovações vêm de suposições ousadas.