5G PCB一個非常明確的方向就是高頻高速材料及制板,因此,覆銅板作為PCB制造中的基板材料,其高頻高速的技術(shù)更替以及價格走勢受到業(yè)界的持續(xù)關(guān)注。nefesmc
5G場景下機遇多多,關(guān)鍵在于高頻高速
在“市場沒有熱點”成為新常態(tài)的背景下,5G通信已成為中國PCB產(chǎn)業(yè)的新動能。短期來看,中國是5G標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)的全球引領(lǐng)者之一,大規(guī)模興建推廣5G通訊基站和移動終端產(chǎn)品,必然促使所需的PCB量價齊升,給整個產(chǎn)業(yè)帶來新的技術(shù)挑戰(zhàn)和需求彈性。長遠(yuǎn)來看,5G技術(shù)的未來價值體現(xiàn)在“產(chǎn)業(yè)鏈賦能”,包括云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù),都有望在5G這一新型基礎(chǔ)設(shè)施上孕育出諸多新模式、新業(yè)態(tài),進(jìn)而催生出更多的5G硬件產(chǎn)品。nefesmc
眾所周知,5G硬件產(chǎn)品朝著高頻高速化、高集成化、薄型化、小型化發(fā)展,這需要高頻高速PCB中孔徑越來越小、布線密度越來越大、背鉆孔間走線等節(jié)省空間的設(shè)計越來越多,5G硬件產(chǎn)品的PCB制造及其品質(zhì)保證將面臨極大的技術(shù)挑戰(zhàn)。而PCB高頻高速化有兩條途徑,一個是PCB的加工制程要求更高,另一個是使用高頻高速的覆銅板。但由于提高制程的方式進(jìn)展緩慢、成本高、實現(xiàn)難度大,目前大多數(shù)PCB廠商更青睞于CCL高頻化。nefesmc
覆銅板( Copper Clad Laminate,CCL)是PCB制造的上游核心材料,是將電子玻纖布或其它增強材料浸以樹脂,一面或雙面覆以銅箔并經(jīng)熱壓而制成的一種板狀材料。它約占PCB生產(chǎn)本成的20%~40%,與PCB具有較強的相互依存關(guān)系。目前,全球高頻高速CCL集中在美日供應(yīng)商,知名的有美國三大巨頭羅杰斯(Rogers)、泰康利(Taconic)、伊索拉(Isola),日本的松下電工等。他們均具有更高的技術(shù)研發(fā)水平和較強的下游議價能力,極少受限于通信產(chǎn)品的周期更替,業(yè)務(wù)營收能力穩(wěn)步增長。nefesmc
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羅杰斯市場開發(fā)部經(jīng)理Phoebe Gaonefesmc
作為高頻、特種覆銅板領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊, 羅杰斯向《國際電子商情》分享了其對5G時代下覆銅板技術(shù)演變的新知。羅杰斯市場開發(fā)部經(jīng)理Phoebe Gao指出,根據(jù)國際電信聯(lián)盟(ITU),5G主要有三大應(yīng)用場景,即eMMB(增強型移動帶寬)、mMTC(海量機器類通信)和uRLLC(超可靠低時延通信)。其中,eMBB(enhanced Mobile Broadband,增強移動寬帶場景),也就是大流量移動寬帶場景,適用于3D高清視頻、AR / VR等, 這也是普通消費者理解的5G應(yīng)用。mMT C ( massive Machine Type Communications,大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)場景),這其實打開了一個全新的應(yīng)用場景,例如智能家庭、智能企業(yè)、智能城市等。URLLC(Ultra-Reliableand Low Latency Communications,高可靠低時延場景),它同樣會打開一個巨大的市場,例如無人駕駛、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)自動化、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。這也意味著,5G將快速滲各行各業(yè),給產(chǎn)業(yè)生態(tài)帶來全新的變革。nefesmc
“ 總的來說,5G相對于4G /LTE,具有比4G / LTE高達(dá)1000倍以上的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率。Massive MIMO技術(shù)、更寬頻譜帶寬的需求以及毫米波頻段的使用等等都使得5G相對于4G/LTE有著非常大的區(qū)別。”Phoebe Gao說道,“比如5G技術(shù)中Sub-6GHz頻段下的天線系統(tǒng),雖然其頻段上與4G相差并無太大的不同,但是5G天線數(shù)目、復(fù)雜度和集成度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于4G的天線,5G天線系統(tǒng)使用更加先進(jìn)的Massive MIMO技術(shù),使在同一個天線中具有多達(dá)64路甚至更高的輸入輸出,需要天線的高度集成,從而使天線設(shè)計變得越來越復(fù)雜。由此衍生出來的,是對具有低介電常數(shù)及容差、更低插損、更高一致性,能夠進(jìn)行多層板設(shè)計及加工、同時在溫度、環(huán)境變化保持穩(wěn)定性能且滿足阻燃性要求的材料需求。”nefesmc
同時她強調(diào),在毫米波頻段,由于5G頻段還包括28GHz、39GHz等毫米波頻段,而毫米波頻段的信號都具有很小的波長,因此電路設(shè)計需要選擇更薄的電路材料。而且隨著頻率的升高電路損耗會進(jìn)一步增加,也需要更低損耗的電路材料滿足設(shè)計的需求。nefesmc
“另外,由于5G系統(tǒng)多通道的特點,需要降低電路的尺寸,減小基站體積,工程師對射頻和數(shù)字信號的集成度提出了更高要求,從而需要廣泛使用多層板結(jié)構(gòu)進(jìn)行電路的設(shè)計,電路層數(shù)將從10層演變到20多層、甚至30層。”Phoebe Gao如是說。nefesmc
除了要以高頻高速化CCL來滿足5G數(shù)據(jù)傳輸和運算速度越來越快、功率更大等需求以外,未來覆銅板技術(shù)發(fā)展還會呈現(xiàn)“ 綠色環(huán)?;?、輕薄化、適應(yīng)環(huán)境復(fù)雜化”三大特點,應(yīng)對策略分別是:無鉛兼容、無鹵及新型環(huán)保材料;輕質(zhì)高強度、剛撓結(jié)合、HDI等;大面積、高耐熱性、高Tg材料、抗腐蝕、低CTE等。nefesmc
“國產(chǎn)化”機遇已至!本土CCL廠家發(fā)力高階板材
我們把目光放回國內(nèi),覆銅板產(chǎn)業(yè)在中國發(fā)展已有50多年的歷史,曾一度與PCB產(chǎn)業(yè)同步高速增長,巔峰時年增長率達(dá)20%以上。如今中國覆銅板產(chǎn)業(yè)鏈基本成熟,據(jù)不完全統(tǒng)計,國內(nèi)覆銅板企業(yè)約有70家,總產(chǎn)值已占全球65%以上,內(nèi)資CCL廠商的市占率進(jìn)一步提升已是大勢所趨。nefesmc
盡管成長勢頭顯著,但中國本土覆銅板的供需矛盾較大,尤其是0.05~0.8mm薄板、高階覆銅板(如環(huán)保型無鹵素覆銅板、環(huán)保型無鉛化覆銅板、高TG高耐熱覆銅板、高頻高速低耗覆銅板等)的供需矛盾尤為突出。究其根本,原因在于我國覆銅板行業(yè)的整體技術(shù)水平與國際先進(jìn)水平仍有一定差距,高技術(shù)高附加值覆銅板品種稀缺,導(dǎo)致高端產(chǎn)品尚無法完全自給,需要從美國、韓國、日本和中國臺灣等地區(qū)進(jìn)口,且高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品進(jìn)口供給有限,產(chǎn)品價格上升;反觀出口方面,我國CCL不僅產(chǎn)品檔次不高、價格較低,且整體價格仍在下滑,出口區(qū)域主要包括中國香港、韓國、印度、泰國等地區(qū)。nefesmc
如何才能扭轉(zhuǎn)產(chǎn)值大卻利潤低的困局?在如今國際貿(mào)易糾紛不斷、國產(chǎn)化呼聲正高的背景下,國產(chǎn)CCL廠商紛紛舉起“國產(chǎn)化”的旗幟,通過投資擴產(chǎn)、自主研發(fā),提升高端產(chǎn)品的生產(chǎn)能力,以突破高頻高速CCL的技術(shù)壁壘,重塑全球覆銅板競爭格局。nefesmc
據(jù)不完全統(tǒng)計,2019年國內(nèi)擴建、新建的覆銅板項目共有14個(詳見表),其中絕大部分的總投資額都在億元級別以上,可見各大CCL廠商對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的樂觀態(tài)度。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來看,新項目多涉及高階板材,如高頻高速覆銅板、柔性覆銅板等,符合當(dāng)下電子行業(yè)發(fā)展潮流。且所有項目的建設(shè)周期都非常短,基本在一到兩年的時間完成車間搭建、試產(chǎn)營運,呈現(xiàn)出一派熱火朝天的景象。nefesmc
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展望未來,業(yè)者認(rèn)為,PCB和CCL行業(yè)不會像過去幾年那樣有一個強勁的增長需求, 但總量依然會維持一個穩(wěn)定的增長水平??傮w而言,雖有5G、人工智能、AR/VR等新亮點值得期待,但存量市場空間有限,覆銅板廠商需要高度關(guān)注行業(yè)格局在悄然發(fā)生的變化,并以清醒的認(rèn)識和有效的措施去靈活應(yīng)對機遇和挑戰(zhàn)。nefesmc
本文為《國際電子商情》11月刊雜志文章,版權(quán)所有,禁止轉(zhuǎn)載。免費雜志訂閱申請點擊 這里 nefesmc