PCBは将来的にチップに置き換えられますか

中国が世界で最も重要な産業基地になるにつれて、関連する上流産業は徐々に中国に移行しており、PCB 産業もその 1 つです。 同時に、新エネルギー車、5G、およびその他の新技術の活発な開発に伴い、PCB に対する要求も高まっています。 重要な電子部品として、その役割はますます大きくなっています。

2006 年以降、中国の PCB 生産量は日本を上回り、世界最大の生産拠点になりました。 2020 年の生産額は世界の 53.8% を占めました。 興味深いことに、世界の PCB 市場は一定の周期性を示していますが、中国の PCB 生産額は常に上昇しています。 2020 年、国内の PCB ボード業界の生産額は 350 億ドルを超えるでしょう。 しかし、この繁栄の下で、市場では PCB は将来チップに置き換わるということわざがありますが、PCB 市場はどこへ向かうのでしょうか。

新エネルギー車と 5G 市場の発展により、PCB 需要が増加

「電子部品の母」と呼ばれるPCBは、電子部品を載せて回路をつなぐ架け橋です。 しかし、過去 2 年間で、米中貿易摩擦と新型コロナウイルスの流行が半導体業界に大きな影響を与えました。 回避はある程度影響を受けています。

業界筋によると、端末市場とサプライ チェーンからの現在のフィードバックから判断すると、5G、スマート ホーム、新エネルギー車など、PCB の現在の需要は実際に増加しています。 新エネルギー車を例にとると、PCB の需要は従来の車の 4-5 倍になり、市場全体の需要は旺盛です。

同時に、市場でのチップの不足により、多くの顧客の製品の進捗は、PCB の組み立てや後の段階での完成品の生産など、期待どおりではありません。

PCBは将来的にチップに置き換えられますか? 繁栄の裏には悩みが隠れている

中国が世界で最も重要な産業基地になるにつれて、関連する上流産業は徐々に中国に移行しており、PCB 産業もその 1 つです。 同時に、新エネルギー車、5G、およびその他の新技術の活発な開発に伴い、PCB にもより高い要件が課せられています。 重要な電子部品として、その役割はますます大きくなっています。

2006年以降、中国のPCB生産額は日本を抜いて世界最大の生産拠点となり、2020年には生産額が世界の53.8%を占めることになります。 興味深いことに、世界の PCB 市場は一定の周期性を示していますが、中国の PCB 生産額は常に上昇しています。 2020 年、国内の PCB ボード業界の生産額は 350 億ドルを超えるでしょう。 しかし、この繁栄の下で、市場では PCB は将来チップに置き換わるということわざがありますが、PCB 市場はどこへ向かうのでしょうか。

中国の PCB 業界の生産額の比率|国立統計局

新エネルギー車と 5G 市場の発展により、PCB 需要が増加

「電子部品の母」と呼ばれるPCBは、電子部品を載せて回路をつなぐ架け橋です。 しかし、過去 2 年間で、米中貿易摩擦と新型コロナウイルスの流行が半導体業界に大きな影響を与えました。 回避はある程度影響を受けています。

業界筋によると、端末市場とサプライ チェーンからの現在のフィードバックから判断すると、5G、スマート ホーム、新エネルギー車など、PCB の現在の需要は実際に増加しています。 新エネルギー車を例にとると、PCB の需要は従来の車の 4-5 倍になり、市場全体の需要は旺盛です。

同時に、市場でのチップの不足により、多くの顧客の製品の進捗は、PCB の組み立てや後の段階での完成品の生産など、期待どおりではありません。

Indavinuo のテクニカル ディレクターである Lin Chaowen 氏は、チップが不足しているため、価格の上昇が長引いており、多くの国内のエレクトロニクス企業がチップのローカライズまたは交換で対応していると考えています。 無料のプルーフは、PCB プルーフに対する多くの企業、大学の教師、学生の熱意を高めましたが、PCB 製造市場にある程度の成長をもたらしました。

新エネルギー車での PCB の需要は大幅に増加していますが、新エネルギー車での大容量バッテリーの使用により、回路の電流が大きくなり、通電設計と熱設計が重要になり、PCB は信頼性をより重視します。 しかし、パフォーマンスの観点から、信頼性への最大の影響は発熱です。 したがって、動作環境で IC パッケージから PCB を介して製品全体に至るまでの熱を制御する必要があります。

また、新エネルギー車には、自動運転やレーダー、スマートコックピットなどの技術も搭載されています。 従来の車両と比較して、PCB 設計ははるかに複雑であり、これらの豊富な機能を実現するには、PCB が伝送する信号のレート要件が高くなります。 、スマート コックピットでは HDI ボードの需要があるかもしれません。 同時に、新エネルギー車には通常、多くのカメラ モジュールが搭載されており、より柔軟で剛性の高い基板が必要です。

新エネルギー車に加えて、半導体試験装置などの集積回路関連産業向けのハイエンド PCB 製造は、将来の急速な成長のプロセスの先駆けとなり、この分野は主に米国、日本、韓国によって占められていました。過去の韓国と他の国。

ディスプレイ技術、特に次世代のアクティブ発光 LED の分野では、バックライト モジュールのバックライト モジュールは通常、画面と PCB と同じ大きさです。 そして、この種のディスプレイ機器は通常、大型スクリーン、屋外広告スクリーンなどの監視に使用されており、現在の市場の需要も高まっています。

5G とスマートフォンの分野では、Lin Chaowen 氏は、5G は主に PCB 材料と信号伝送品質の設計上の考慮事項に反映されていると述べました。 4G と比較して、5G は高速で大容量、低遅延です。 5Gの基地局や端末にももたらされる「発熱」の問題は、業界から大きな注目を集めています。 スマートフォンの分野では、5G 携帯電話が高性能、高画質、高集積化、薄型化の方向に継続的にアップグレードされています。 4G時代と比較すると、発熱量が大幅に増加し、放熱需要も大幅に増加しています。 5G 分野の回路設計では、よりエネルギー効率の高いデバイスとより効果的な PCB 冷却ソリューションが緊急に必要とされています。

現在の新エネルギー車、5G、新しいディスプレイ技術、半導体テストなどの分野の発展に伴い、国内市場での PCB の需要も高まっており、技術のアップグレードにより、PCB 設計も高くなっていることがわかります。規格。 必要とする。

良いPCBとは

PCB 業界は長い間発展してきましたが、現在、PCB 設計にいくつかの新しい変更が加えられています。 1 つはさらなる小型化です。これは主に、スマート デバイスの携帯性に関する要件によって推進されます。 もう 1 つは、従来のリジッド ボードからリジッド フレックス ボードへの PCB の変換です。 また、PCB がハイエンドに移行する際には、主に 2 つの側面があります。1 つは、データの伝送速度と伝送速度がますます高くなっていることです。もう 1 つは、スマート ホームやウェアラブル デバイスの場合、HDI の需要が高まっていることです。ますます明らかになっています。

PCBに対するユーザーの要求もますます高くなっています。 Lin Chaowen 氏は、高速化、小型化、市場投入までの時間の短縮は、PCB 設計の課題と機会の両方であると述べています。 お客様にとっては、性能指標を満たすことを前提に、設計納期は早い方がよい。

優れた PCB は、主に回路性能に反映される信号の完全性、電力の完全性、および電磁適合性設計への準拠を満たす必要があります。 ユーザーが肉眼で見ることができるレベルでは、優れた PCB 作品は、レイアウトが密で、整然と対称的であり、レイアウトの美学を考慮に入れる必要があります。 同時に、ユーザーの操作習慣が考慮されます。たとえば、パネル上のソケットが合理的に配置されているため、プラグの抜き差しに便利であり、安全に関する明確な指示があります。

業界標準の観点から、優れた PCB は、まずユーザーのパフォーマンス要件を満たす必要があり、同時に信頼性の面でも標準を満たすことができ、コスト面で一定の利点があることが最善です。 もちろん、製品が異なれば、上記の 3 点を重視する点も異なります。

チップはPCBに取って代わりますか?

今日の市場では PCB に対する強い需要がありますが、多くの新しい技術は PCB 設計に対するより高い要件も提唱しています。 しかし、市場では、ハードウェアとソフトウェアの統合傾向に伴い、アプリケーションがますますシンプルになり、複雑な回路を構築するという本来の必要性が 1 つのチップだけで解決できるようになるということわざがあります。 もしこれが本当なら、今日のPCBブームはバブルに他ならない。

ただし、この声明について、Lin Chaowen 氏は、チップの統合はますます高度になっているが、短期的に PCB を交換することは不可能であり、基本的なサポートは PCB を通じて達成する必要があると述べました。 たとえば、携帯電話の SoC は、CPU、GPU、DDR などを含む一連のモジュールを統合します。これは、以前は 1 つの PCB にしか実装できなかったモジュールの完全な統合と見なすことができます。

しかし、まだいくつかの問題があります。 たとえば、5nm の時代になっても、SoC は、独自のコンテンツを確保することを前提として、携帯電話のすべてのチップを個別に統合することはできません。 同時に、チップが統合されたとしても、小さなチップの熱蓄積の問題は現在でも問題になっています。 Snapdragon 888 の発熱の問題などの問題は、Apple A14 でも発熱の問題を解決できません。 さらに、PCB コンテンツを統合するために高密度チップを大きくすると歩留まりが低下するため、PCB に直接配置することをお勧めします。

業界関係者によると、確かにチップ統合の傾向があります。 たとえば、携帯電話のチップにはベースバンドやその他の関連デバイスが組み込まれており、携帯電話のマザーボード面積が大幅に縮小されています。 しかし、これらのチップが高集積化されると、その性能が要件を満たしていることを確認しながら、小型化と薄型化を追求する必要があることに注意する必要があります。

ある面では、製品のマザーボードの生産はさらに困難です。 同時に、一部の PCB 外部インターフェイスはチップに統合することが困難であり、USB へのアクセス方法が問題になっています。 一部の高信頼性製品では、アプリケーションが少なくなります。 製品のコストとそれに対応する需要の問題を考慮する必要があります。 したがって、今後長い間、従来のPCBの需​​要は依然として増加傾向を維持します。

ただし、PCB は主に絶縁体を装荷した導線に基づいているのに対し、チップは半導体に基づいているため、ここでは錯覚が生じる可能性があります。 ですから、将来的に半導体が基板の材料として使えるかどうかは、もちろん原材料の価格はもちろん、信号のインピーダンス特性や、耐久性、放熱、歪みなどの物理的な問題も関係しています。

しかし、それが実現できれば、この半導体でできたPCB基板もPCBサイズのチップとみなすことができます。

近年の市場から判断すると、中国のPCB産業は依然として急速に発展しており、5G、新エネルギー車、新しいディスプレイ技術などのアプリケーションの出現により、PCBに新たな課題が提起されています。 同時に、業界の成熟により、サードパーティの PCB 設計者のニーズも生じています。 元の工場と PCB メーカーを接続することにより、費用対効果の高い大量生産ソリューションが最終的に形成されます。 チップが将来、少なくとも短期的には PCB に取って代わるかどうかについては、需要は依然として増加しています。 しかし、長い目で見れば、多くのイノベーションは大胆な仮定から生まれます。