Xe năng lượng mới, nhu cầu PCB gia tăng của thị trường 5G

Xe năng lượng mới, thị trường 5G thúc đẩy nhu cầu PCB tăng

Được mệnh danh là “mẹ của các linh kiện điện tử”, PCB là cầu nối mang các linh kiện điện tử và kết nối các vi mạch. Tuy nhiên, trong hai năm qua, xung đột thương mại Trung-Mỹ và dịch bệnh vương miện mới đã gây ra tác động rất lớn đến ngành bán dẫn. Tránh được đã bị ảnh hưởng ở một mức độ nào đó.

Theo các nguồn tin trong ngành, dựa trên phản hồi hiện tại từ thị trường thiết bị đầu cuối và chuỗi cung ứng, nhu cầu hiện tại về PCB đang thực sự tăng lên, bao gồm 5G, nhà thông minh và các phương tiện năng lượng mới. Lấy các phương tiện năng lượng mới làm ví dụ, nhu cầu về PCB sẽ gấp 4-5 lần so với các phương tiện truyền thống và nhu cầu thị trường nói chung là rất mạnh.

Đồng thời, do thị trường khan hiếm chip nên tiến độ sản phẩm của nhiều khách hàng không được như mong muốn, kể cả việc lắp ráp PCB và sản xuất thành phẩm ở giai đoạn sau.

PCB sẽ được thay thế bằng chip trong tương lai? Có những lo lắng tiềm ẩn đằng sau sự thịnh vượng

Lin Chaowen, giám đốc kỹ thuật của Indavinuo, tin rằng do tình trạng khan hiếm chip nên việc tăng giá đã kéo dài trong một thời gian dài. Nhiều công ty điện tử trong nước đã phản ứng bằng cách nội địa hóa hoặc thay thế chip. Một số lượng lớn các sản phẩm yêu cầu thiết kế sửa đổi PCB và một số nhà máy PCB cũng đã thông qua Kiểm tra miễn phí đã nâng cao sự nhiệt tình của nhiều doanh nghiệp và giáo viên đại học và sinh viên đối với việc kiểm tra PCB, nhưng đã mang lại một mức độ tăng trưởng nhất định cho thị trường sản xuất PCB.

Mặc dù nhu cầu về PCB trong các phương tiện năng lượng mới đã tăng lên rất nhiều, do việc sử dụng pin dung lượng lớn trong các phương tiện năng lượng mới, dòng điện trong mạch trở nên lớn hơn, và thiết kế mang và thiết kế nhiệt trở nên quan trọng, và PCB là quan tâm hơn đến độ tin cậy. nhưng từ quan điểm hiệu suất, tác động lớn nhất đến độ tin cậy là sự sinh nhiệt. Do đó, cần kiểm soát nhiệt từ gói IC, qua PCB đến sản phẩm hoàn chỉnh trong môi trường hoạt động.

Ngoài ra, xe sử dụng năng lượng mới còn được trang bị các công nghệ như hệ thống lái tự động, radar, buồng lái thông minh. So với các phương tiện truyền thống, thiết kế PCB phức tạp hơn nhiều, và để đạt được những chức năng phong phú này, yêu cầu về tốc độ tín hiệu do PCB mang theo sẽ cao hơn. , và có thể có nhu cầu về bảng HDI trên buồng lái thông minh. Đồng thời, các phương tiện năng lượng mới thường được trang bị nhiều mô-đun camera, điều này đòi hỏi các bo mạch linh hoạt và cứng cáp hơn.

Ngoài các phương tiện năng lượng mới, sản xuất PCB cao cấp cho các ngành công nghiệp hỗ trợ mạch tích hợp, chẳng hạn như thiết bị kiểm tra chất bán dẫn, sẽ mở ra một quá trình tăng trưởng nhanh chóng trong tương lai và lĩnh vực này chủ yếu do Hoa Kỳ, Nhật Bản, Nam Hàn Quốc và các nước khác trong quá khứ.

Trong lĩnh vực công nghệ hiển thị, đặc biệt là đèn LED phát sáng chủ động thế hệ tiếp theo, mô-đun đèn nền của mô-đun đèn nền thường lớn bằng màn hình và PCB. Và loại thiết bị hiển thị này thường được sử dụng trong giám sát màn hình lớn, màn hình quảng cáo ngoài trời và các lĩnh vực khác, hiện nay nhu cầu thị trường cũng đang tăng cao.

Trong lĩnh vực 5G và điện thoại thông minh, Lin Chaowen cho rằng 5G chủ yếu được phản ánh trong việc cân nhắc thiết kế vật liệu PCB và chất lượng truyền tín hiệu. So với 4G, 5G có tốc độ cao hơn, dung lượng lớn hơn và độ trễ thấp hơn. Vấn đề "làm nóng" cũng được đưa đến các trạm gốc và thiết bị đầu cuối 5G đã thu hút nhiều sự chú ý từ ngành công nghiệp. Trong lĩnh vực điện thoại thông minh, điện thoại di động 5G liên tục được nâng cấp theo hướng hiệu năng cao, chất lượng màn hình cao, tích hợp nhiều và mỏng. So với thời đại 4G, lượng nhiệt tỏa ra đã tăng lên đáng kể, nhu cầu tản nhiệt cũng tăng lên đáng kể. Các thiết bị tiết kiệm năng lượng hơn và các giải pháp làm mát PCB hiệu quả hơn là cấp thiết cần thiết trong thiết kế mạch trong lĩnh vực 5G.

Có thể thấy, với sự phát triển hiện nay của các phương tiện năng lượng mới, 5G, công nghệ màn hình mới, kiểm tra chất bán dẫn và các lĩnh vực khác, nhu cầu về PCB tại thị trường trong nước cũng đang tăng cao, và do nâng cấp công nghệ nên thiết kế PCB cũng tăng cao hơn. tiêu chuẩn. Yêu cầu.

PCB tốt là gì

Ngành công nghiệp PCB đã phát triển trong một thời gian dài, và bây giờ có một số thay đổi mới trong thiết kế PCB. Một là thu nhỏ hơn, chủ yếu được thúc đẩy bởi các yêu cầu về tính di động của các thiết bị thông minh; còn lại là sự chuyển đổi của PCB từ bảng cứng truyền thống sang bảng cứng-linh hoạt. Và khi PCB đang hướng tới phân khúc cao cấp, có hai khía cạnh chính, một là tốc độ truyền và tải dữ liệu ngày càng cao hơn, hai là đối với nhà thông minh và các thiết bị đeo được, nhu cầu về HDI là ngày càng trở nên rõ ràng hơn.

Yêu cầu của người dùng đối với PCB cũng ngày càng cao hơn. Lin Chaowen cho rằng tốc độ cao hơn, kích thước nhỏ hơn và thời gian đưa ra thị trường nhanh hơn vừa là thách thức vừa là cơ hội cho thiết kế PCB. Đối với khách hàng, trên cơ sở đáp ứng các chỉ số hoạt động, tốt hơn nên có thời gian giao thiết kế nhanh hơn.

Một PCB tốt cần đáp ứng tính toàn vẹn của tín hiệu, tính toàn vẹn của nguồn điện và tuân thủ thiết kế tương thích điện từ, những yếu tố này chủ yếu được phản ánh trong hiệu suất của mạch. Ở cấp độ mà người dùng có thể nhìn thấy bằng mắt thường, một tác phẩm PCB xuất sắc phải được bố trí dày đặc, gọn gàng và cân xứng, đồng thời tính đến tính thẩm mỹ của bố cục. Đồng thời tính đến thói quen vận hành của người dùng, ví dụ như các ổ cắm trên bảng được bố trí hợp lý, thuận tiện cho việc cắm và rút, có hướng dẫn an toàn rõ ràng.

Từ quan điểm của các tiêu chuẩn công nghiệp, một PCB tốt trước hết phải đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất của người sử dụng, đồng thời, nó cũng có thể đáp ứng các tiêu chuẩn về độ tin cậy, và tốt nhất là phải có một số lợi thế nhất định về giá thành. Tất nhiên, đối với các sản phẩm khác nhau, điểm nhấn vào 3 điểm trên cũng sẽ khác nhau.

Chip sẽ thay thế PCB?

Mặc dù nhu cầu về PCB trên thị trường hiện nay rất mạnh, nhiều công nghệ mới cũng đặt ra những yêu cầu cao hơn về thiết kế PCB. Tuy nhiên, trên thị trường có tiếng nói rằng với xu hướng tích hợp giữa phần cứng và phần mềm, ứng dụng sẽ ngày càng trở nên đơn giản hơn, và nhu cầu xây dựng một mạch phức tạp ban đầu có thể được giải quyết chỉ với một con chip. Nếu tất cả những điều này là sự thật, thì sự bùng nổ PCB ngày nay chẳng khác gì một bong bóng.

Tuy nhiên, đối với nhận định này, Lin Chaowen cho rằng mặc dù việc tích hợp chip ngày càng cao nhưng không thể thay thế PCB trong ngắn hạn, và sự hỗ trợ cơ bản vẫn cần được thực hiện thông qua PCB. Ví dụ, SoC của điện thoại di động tích hợp một loạt các mô-đun bao gồm CPU, GPU, DDR, v.v., có thể được coi là sự tích hợp đầy đủ các mô-đun mà trước đây chỉ có thể thực hiện trên một PCB.

Nhưng vẫn còn một số vấn đề. Ví dụ, ngay cả trong kỷ nguyên 5nm, SoC không thể tích hợp độc lập tất cả các chip của điện thoại di động trên cơ sở đảm bảo nội dung của chính nó; Đồng thời, ngay cả khi các chip được tích hợp với nhau thì vấn đề tích nhiệt của các chip nhỏ vẫn là một vấn đề nan giải hiện nay. Những khó khăn, chẳng hạn như vấn đề phát nhiệt của Snapdragon 888, thậm chí cả Apple A14 cũng không thể giải quyết được vấn đề nóng máy; Ngoài ra, làm cho chip mật độ cao lớn hơn để tích hợp nội dung PCB sẽ làm giảm năng suất, vì vậy tốt hơn là đặt nó trực tiếp trên PCB.

Theo những người trong ngành, thực sự có một xu hướng tích hợp chip. Ví dụ, chip điện thoại di động có băng tần tích hợp và các thiết bị liên quan khác, điều này làm giảm đáng kể diện tích bo mạch chủ của điện thoại di động. Nhưng điều cần thấy là khi các chip này được tích hợp cao, cần phải theo đuổi quá trình thu nhỏ và làm mỏng, đồng thời đảm bảo hiệu suất của chúng đáp ứng yêu cầu.

Từ một số khía cạnh, việc sản xuất bo mạch chủ của sản phẩm thậm chí còn khó khăn hơn. Đồng thời, rất khó để một số giao diện bên ngoài PCB được tích hợp vào chip và cách truy cập USB đã trở thành một vấn đề. Trong một số sản phẩm có độ tin cậy cao, có ít ứng dụng hơn. Giá thành của sản phẩm và các vấn đề nhu cầu tương ứng cần được xem xét. Do đó, trong một thời gian dài trong tương lai, nhu cầu về PCB truyền thống vẫn sẽ duy trì xu hướng ngày càng tăng.

Tuy nhiên, một ảo tưởng có thể được tạo ra ở đây, vì PCB chủ yếu dựa trên các đường dây dẫn có tải cách điện, trong khi chip dựa trên chất bán dẫn. Vì vậy, liệu chất bán dẫn có thể được sử dụng làm vật liệu để sản xuất bảng mạch PCB trong tương lai hay không, tất nhiên, điều này liên quan đến giá nguyên liệu, cũng như đặc tính trở kháng tín hiệu, cũng như các vấn đề vật lý như độ bền, tản nhiệt và độ méo.

Nhưng nếu điều đó có thể thành hiện thực, thì bảng mạch PCB làm bằng chất bán dẫn này cũng có thể được coi là một con chip cỡ PCB.

Đánh giá thị trường trong những năm gần đây, ngành công nghiệp PCB của Trung Quốc vẫn đang phát triển nhanh chóng, và với sự xuất hiện của các ứng dụng như 5G, phương tiện năng lượng mới và công nghệ màn hình mới, những thách thức mới đã đặt ra đối với PCB. Đồng thời, sự trưởng thành của ngành công nghiệp cũng đã tạo ra nhu cầu của các nhà thiết kế PCB bên thứ ba. Bằng cách kết nối nhà máy ban đầu và các nhà sản xuất PCB, một giải pháp sản xuất hàng loạt hiệu quả về chi phí cuối cùng đã được hình thành. Về việc liệu chip có thay thế PCB trong tương lai hay không, ít nhất là không phải trong ngắn hạn, và nhu cầu vẫn đang tăng lên. Nhưng về lâu dài, nhiều đổi mới đến từ những giả định táo bạo.