آیا PCB در آینده با تراشه جایگزین خواهد شد؟

از آنجایی که چین به مهم ترین پایگاه صنعتی در جهان تبدیل شده است، صنایع بالادستی مرتبط به تدریج به چین منتقل شده اند و صنعت PCB یکی از آنهاست. در همان زمان، با توسعه شدید وسایل نقلیه انرژی جدید، 5G و سایر فناوری های جدید، الزامات بالاتری نیز برای PCB ها مطرح شده است. به عنوان یک جزء الکترونیکی مهم، نقش آن در حال حاضر بیش از پیش برجسته می شود.

از سال 2006، ارزش خروجی PCB چین از ژاپن پیشی گرفته و به بزرگترین پایگاه تولید جهان تبدیل شده است. در سال 2020، ارزش تولید 53.8 درصد از کل تولید جهان را به خود اختصاص داده است. جالب توجه است، اگرچه بازار جهانی PCB چرخه ای خاصی را نشان می دهد، ارزش خروجی PCB چین به طور مداوم در حال افزایش است. در سال 2020، ارزش خروجی صنعت برد PCB داخلی از 35 میلیارد دلار آمریکا فراتر خواهد رفت. با این حال، تحت رونق، ضرب المثلی در بازار وجود دارد که می گوید PCB در آینده با تراشه جایگزین می شود و بازار PCB به کجا می رود؟

وسایل نقلیه جدید انرژی و توسعه بازار 5G باعث افزایش تقاضای PCB می شود

PCB که به عنوان "مادر قطعات الکترونیکی" شناخته می شود، پلی است که قطعات الکترونیکی را حمل می کند و مدارها را به هم متصل می کند. با این حال، در دو سال گذشته، درگیری تجاری چین و ایالات متحده و اپیدمی جدید تاج، تأثیر زیادی بر صنعت نیمه هادی ها گذاشته است. اجتناب شده تا حدودی تحت تاثیر قرار گرفته است.

با توجه به منابع صنعتی، با قضاوت از بازخورد فعلی بازار پایانه ها و زنجیره تامین، تقاضای فعلی برای PCBها از جمله 5G، خانه های هوشمند و وسایل نقلیه با انرژی جدید در حال افزایش است. با در نظر گرفتن خودروهای انرژی جدید به عنوان مثال، تقاضا برای PCB 4-5 برابر خودروهای سنتی خواهد بود و تقاضای کلی بازار قوی است.

در عین حال، به دلیل کمبود چیپ در بازار، پیشرفت بسیاری از محصولات مشتریان از جمله مونتاژ PCB و تولید محصولات نهایی در مرحله بعد، مطابق انتظار نیست.

آیا PCB در آینده با تراشه جایگزین می شود؟ نگرانی های پنهانی در پس رفاه وجود دارد

از آنجایی که چین به مهم ترین پایگاه صنعتی در جهان تبدیل شده است، صنایع بالادستی مرتبط به تدریج به چین منتقل شده اند و صنعت PCB یکی از آنهاست. در عین حال، با توسعه شدید وسایل نقلیه انرژی جدید، 5G و سایر فناوری های جدید، الزامات بالاتری نیز بر روی PCB ها اعمال می شود. به عنوان یک جزء الکترونیکی مهم، نقش آن در حال حاضر بیش از پیش برجسته می شود.

از سال 2006، ارزش خروجی PCB چین از ژاپن پیشی گرفته و به بزرگترین پایگاه تولید جهان تبدیل شده است و در سال 2020، ارزش خروجی 53.8 درصد از کل تولید جهان را تشکیل می دهد. جالب توجه است، اگرچه بازار جهانی PCB چرخه ای خاصی را نشان می دهد، ارزش خروجی PCB چین به طور مداوم در حال افزایش است. در سال 2020، ارزش خروجی صنعت برد PCB داخلی از 35 میلیارد دلار آمریکا فراتر خواهد رفت. با این حال، تحت رونق، ضرب المثلی در بازار وجود دارد که می گوید PCB در آینده با تراشه جایگزین می شود و بازار PCB به کجا می رود؟

نسبت ارزش خروجی صنعت PCB چین|اداره ملی آمار

وسایل نقلیه جدید انرژی و توسعه بازار 5G باعث افزایش تقاضای PCB می شود

PCB که به عنوان "مادر قطعات الکترونیکی" شناخته می شود، پلی است که قطعات الکترونیکی را حمل می کند و مدارها را به هم متصل می کند. با این حال، در دو سال گذشته، درگیری تجاری چین و ایالات متحده و اپیدمی جدید تاج، تأثیر زیادی بر صنعت نیمه هادی ها گذاشته است. اجتناب شده تا حدودی تحت تاثیر قرار گرفته است.

با توجه به منابع صنعتی، با قضاوت از بازخورد فعلی بازار پایانه ها و زنجیره تامین، تقاضای فعلی برای PCBها از جمله 5G، خانه های هوشمند و وسایل نقلیه با انرژی جدید در حال افزایش است. با در نظر گرفتن خودروهای انرژی جدید به عنوان مثال، تقاضا برای PCB 4-5 برابر خودروهای سنتی خواهد بود و تقاضای کلی بازار قوی است.

در عین حال، به دلیل کمبود چیپ در بازار، پیشرفت بسیاری از محصولات مشتریان از جمله مونتاژ PCB و تولید محصولات نهایی در مرحله بعد، مطابق انتظار نیست.

Lin Chaowen، مدیر فنی Indavinuo، معتقد است که به دلیل کمبود تراشه، افزایش قیمت برای مدت طولانی ادامه داشته است و بسیاری از شرکت های الکترونیک داخلی با بومی سازی یا جایگزینی تراشه ها پاسخ داده اند. تصحیح رایگان اشتیاق بسیاری از شرکت ها و معلمان و دانشجویان دانشگاه ها را برای تصحیح PCB افزایش داده است، اما درجه خاصی از رشد را در بازار تولید PCB آورده است.

اگرچه تقاضا برای PCB در خودروهای انرژی جدید بسیار افزایش یافته است، به دلیل استفاده از باتری های با ظرفیت بالا در خودروهای انرژی جدید، جریان در مدار بزرگتر می شود و طراحی حمل جریان و طراحی حرارتی حیاتی می شود و PCB بیشتر نگران قابلیت اطمینان هستند. طراحی، اما از نقطه نظر عملکرد، بزرگترین تاثیر بر قابلیت اطمینان تولید گرما است. بنابراین لازم است حرارت از بسته آی سی، از طریق PCB، به محصول کامل در محیط کار کنترل شود.

علاوه بر این، وسایل نقلیه جدید انرژی نیز به فناوری هایی مانند رانندگی خودکار، رادار و کابین هوشمند مجهز هستند. در مقایسه با وسایل نقلیه سنتی، طراحی PCB بسیار پیچیده تر است و برای دستیابی به این عملکردهای غنی، نرخ مورد نیاز سیگنال های حمل شده توسط PCB بالاتر خواهد بود. ، و ممکن است تقاضا برای بردهای HDI در کابین های هوشمند وجود داشته باشد. در عین حال، وسایل نقلیه جدید انرژی معمولاً به ماژول های دوربین زیادی مجهز می شوند که به بردهای انعطاف پذیرتر و سفت تر نیاز دارند.

علاوه بر وسایل نقلیه انرژی جدید، تولید PCB پیشرفته برای صنایع پشتیبان مدار مجتمع، مانند تجهیزات تست نیمه هادی، روند رشد سریعی را در آینده آغاز خواهد کرد و این زمینه عمدتاً توسط ایالات متحده، ژاپن، جنوب اشغال شده است. کره و کشورهای دیگر در گذشته.

در زمینه فناوری نمایش، به ویژه نسل بعدی LED ساطع کننده نور فعال، ماژول نور پس زمینه ماژول نور پس زمینه معمولاً به اندازه صفحه نمایش و PCB است. و این نوع تجهیزات نمایشگر معمولاً در نظارت بر صفحه نمایش های بزرگ، صفحه های تبلیغاتی در فضای باز و سایر زمینه ها استفاده می شود و تقاضای فعلی بازار نیز در حال افزایش است.

در زمینه 5G و گوشی های هوشمند، لین چاوون گفت که 5G عمدتاً در ملاحظات طراحی مواد PCB و کیفیت انتقال سیگنال منعکس می شود. در مقایسه با 4G، 5G سرعت بالاتر، ظرفیت بیشتر و تاخیر کمتری دارد. مشکل «گرمایش» همچنین به ایستگاه‌ها و پایانه‌های پایه 5G نیز توجه بسیاری از صنعت را به خود جلب کرده است. در زمینه گوشی های هوشمند، تلفن های همراه 5G به طور مداوم در جهت عملکرد بالا، کیفیت بالای صفحه نمایش، یکپارچگی بالا و نازک بودن ارتقا یافته اند. در مقایسه با عصر 4G، تولید گرما به طور قابل توجهی افزایش یافته است و تقاضای اتلاف گرما نیز به میزان قابل توجهی افزایش یافته است. در طراحی مدار در زمینه 5G، دستگاه‌های کم‌مصرف‌تر و راه‌حل‌های خنک‌کننده PCB مؤثرتر نیاز فوری دارند.

مشاهده می شود که با توسعه فعلی وسایل نقلیه انرژی جدید، 5G، فناوری نمایشگر جدید، تست نیمه هادی و سایر زمینه ها، تقاضا برای PCB در بازار داخلی نیز در حال افزایش است و به دلیل ارتقاء فناوری، طراحی PCB نیز بالاتر رفته است. استانداردها نیاز.

PCB خوب چیست؟

صنعت PCB برای مدت طولانی توسعه یافته است و اکنون تغییرات جدیدی در طراحی PCB وجود دارد. یکی کوچک‌سازی بیشتر است که عمدتاً ناشی از الزامات قابل حمل دستگاه‌های هوشمند است. مورد دیگر تبدیل PCBها از بردهای صلب سنتی به بردهای انعطاف پذیر صلب است. و هنگامی که PCB به سمت سطح بالا حرکت می کند، دو جنبه اصلی وجود دارد، یکی اینکه انتقال و نرخ انتقال داده در حال افزایش و بالاتر شدن است، و دیگری این که برای خانه های هوشمند و دستگاه های پوشیدنی، تقاضا برای HDI است. بیشتر و بیشتر آشکار می شود.

نیازهای کاربران برای PCB نیز بیشتر و بیشتر می شود. لین چاوون گفت که سرعت بالاتر، اندازه کوچکتر و زمان سریعتر برای عرضه به بازار، هم چالش و هم فرصت برای طراحی PCB است. برای مشتریان، با فرض ملاقات با شاخص های عملکرد، بهتر است زمان تحویل طراحی سریع تری داشته باشید.

یک PCB خوب باید یکپارچگی سیگنال، یکپارچگی توان و انطباق با طراحی سازگاری الکترومغناطیسی را برآورده کند، که عمدتاً در عملکرد مدار منعکس می شود. در سطحی که کاربر می تواند با چشم غیر مسلح ببیند، یک کار PCB عالی باید از نظر چیدمان متراکم، منظم و متقارن باشد و زیبایی شناسی طرح را در نظر بگیرد. در عین حال، عادات عملکرد کاربر نیز در نظر گرفته می شود، به عنوان مثال، سوکت های روی پانل به طور معقولی چیده شده اند، که برای وصل و جدا کردن آن راحت است و دستورالعمل های ایمنی واضحی وجود دارد.

از منظر استانداردهای صنعت، یک PCB خوب ابتدا باید الزامات عملکردی کاربران را برآورده کند و در عین حال بتواند از نظر قابلیت اطمینان نیز استانداردها را برآورده کند و بهتر است از نظر هزینه دارای مزایای خاصی باشد. البته برای محصولات مختلف تاکید بر سه نکته فوق نیز متفاوت خواهد بود.

تراشه ها جایگزین PCB می شوند؟

اگرچه امروزه تقاضای زیادی برای PCB ها در بازار وجود دارد، بسیاری از فناوری های جدید نیز الزامات بالاتری را برای طراحی PCB مطرح می کنند. با این حال، ضرب المثلی در بازار وجود دارد که می گوید با روند یکپارچه سازی سخت افزار و نرم افزار، برنامه کاربردی روز به روز ساده تر می شود و نیاز اولیه به ساخت یک مدار پیچیده اکنون تنها با یک تراشه قابل حل است. اگر همه اینها درست باشد، رونق PCB امروز چیزی جز یک حباب نیست.

با این حال، برای این بیانیه، Lin Chaowen گفت که اگرچه یکپارچگی تراشه در حال افزایش و بالاتر است، جایگزینی PCB در کوتاه مدت غیرممکن است و پشتیبانی اولیه هنوز از طریق PCB انجام شود. به عنوان مثال، SoC یک تلفن همراه مجموعه ای از ماژول ها از جمله CPU، GPU، DDR و غیره را ادغام می کند که می تواند به عنوان ادغام کامل ماژول هایی در نظر گرفته شود که قبلاً فقط می توانستند روی یک PCB پیاده سازی شوند.

اما هنوز مشکلاتی وجود دارد. به عنوان مثال، حتی در عصر 5 نانومتری، SoC نمی تواند به طور مستقل تمام تراشه های تلفن همراه را با فرض اطمینان از محتوای خود یکپارچه کند. در عین حال، حتی اگر تراشه ها با هم یکپارچه شوند، مشکل انباشت گرمای تراشه های کوچک در حال حاضر هنوز یک مشکل است. مشکلاتی مانند مشکل گرمایش Snapdragon 888، حتی Apple A14 نمی تواند مشکل گرمایش را حل کند. علاوه بر این، بزرگتر کردن تراشه با چگالی بالا برای ادغام محتوای PCB باعث کاهش بازده می شود، بنابراین بهتر است آن را مستقیماً روی PCB قرار دهید.

به گفته خودی های صنعت، در واقع روند یکپارچه سازی تراشه وجود دارد. به عنوان مثال، تراشه‌های تلفن همراه دارای باند پایه و سایر دستگاه‌های مرتبط هستند که به میزان زیادی مساحت مادربرد تلفن‌های همراه را کاهش می‌دهد. اما آنچه باید دیده شود این است که وقتی این تراشه‌ها به شدت یکپارچه هستند، باید کوچک‌سازی و نازک‌سازی را دنبال کرد و در عین حال اطمینان حاصل کرد که عملکرد آنها مطابق با الزامات است.

از برخی جنبه ها، تولید مادربرد محصول حتی دشوارتر است. در عین حال، ادغام برخی از رابط های خارجی PCB در تراشه دشوار است و نحوه دسترسی به USB به یک مشکل تبدیل شده است. در برخی از محصولات با قابلیت اطمینان بالا، کاربردهای کمتری وجود دارد. هزینه محصول و مسائل مربوط به تقاضا باید در نظر گرفته شود. بنابراین، برای مدت طولانی در آینده، تقاضا برای PCB های سنتی همچنان روند رو به رشدی را حفظ خواهد کرد.

با این حال، در اینجا می توان یک توهم ایجاد کرد، زیرا PCB ها عمدتا بر اساس خطوط هادی با عایق هستند، در حالی که تراشه ها بر اساس نیمه هادی ها هستند. بنابراین اینکه آیا نیمه هادی ها می توانند در آینده به عنوان مواد برای تولید بردهای PCB استفاده شوند، البته این شامل قیمت مواد اولیه و همچنین ویژگی های امپدانس سیگنال و همچنین مسائل فیزیکی مانند دوام، اتلاف گرما و اعوجاج است.

اما اگر بتوان آن را محقق کرد، این برد PCB ساخته شده از نیمه هادی ها نیز می تواند به عنوان یک تراشه به اندازه PCB در نظر گرفته شود.

با قضاوت از بازار در سال های اخیر، صنعت PCB چین هنوز به سرعت در حال توسعه است و با ظهور برنامه هایی مانند 5G، وسایل نقلیه انرژی جدید و فناوری های جدید نمایشگر، چالش های جدیدی برای PCB ها مطرح شده است. در عین حال، بلوغ صنعت نیازهای طراحان PCB شخص ثالث را نیز ایجاد کرده است. با اتصال کارخانه اصلی و تولید کنندگان PCB، در نهایت یک راه حل تولید انبوه مقرون به صرفه شکل می گیرد. در مورد اینکه آیا تراشه ها در آینده جایگزین PCB ها خواهند شد، حداقل نه در کوتاه مدت، و تقاضا همچنان در حال رشد است. اما در درازمدت، بسیاری از نوآوری ها از مفروضات جسورانه ناشی می شوند.