随着各品牌5G手机的上市,市场有望迎来新一轮换机潮。在5G的强势推动下,PCB发展的新趋势如何?本文线G产业下的PCB发展新机遇。
Prismark多个方面数据显示,2017年全球PCB产值约为588.4亿美元,同比增长约8.54%;2018年全球产值约为635.5亿美元,同比增长8.0%。预计到2022年全球PCB产值将达到约688.1亿美元。
2017年中国PCB产值约为297.6亿美元,同比增长约9.64%,中国PCB产值占全球PCB产值的比重超过50%。2017~2022年中国PCB产值复合增长率约为3.7%,预计到2022年中国PCB产值将达到约357.1亿美元。
PCB分类众多,目前而言PCB的使用中多层板和FPC的使用量最多,根据Prismark预测,随着日后应用场景的发展与改变,5G时代、智能手机升级、物联网兴起,和汽车电子复杂度的提升等一系列下游产业更迭升级,FPC、HDI、多层板将是主要受益者,增速明显,2016~2021年PCB各产品CAGR中,以HDI板、软板、多层板将表现抢眼,分别为2.8%、3.0%、2.4%。
从下游需求端看PCB,PCB产业的发展离不开下游应用领域发展的支撑,近年来主要得益于消费电子、通讯、汽车电子、工控医疗等应用领域的新增需求。目前在5G即将来临的大背景下,5G基站建设规划清晰,消费电子行业热点频现,和汽车电子、工控医疗、计算机等领域创新不断,PCB对应下游应用领域将持续受益于5G红利。
目前通信领域是PCB最大的下游,通信设施的PCB需求主要以高多层板为主(8~16层板占比约35.18%),并具有8.95%的封装基板需求。
通信网络建设本身对于PCB板的应用需求主要在无线网、传输网、数据通信以及固网宽带这四大块领域。5G建设初期,对于PCB的需求增量直接体现在无线网和传输网上,对PCB背板、高频板、高速多层板的需求较大。
到了5G建设中后期,随着5G的高带宽业务应用加速渗透,比如移动高清视频、车联网、AR/VR等业务应用铺开,对于数据中心的数据处理交换能力也将产生较大的影响,预计在2020年以后将带动国内数据中心从目前的10G、40G向100G、400G超大型数据中心升级,届时数据通信领域的高速多层板的需求将高速增长。
5G网络具备高速度、大容量、低延迟等特点,除对日常生活起到巨大的便利外,5G持续渗透物联网及众多行业领域,在通信、无人驾驶、工控医疗、智慧家居等垂直行业的多样化业务需求,实现线G覆盖下的用户体验速度(0.1~1Gbps),移动性(500+Km/h)、峰值速率(Tensof Gbps)、端到端时延(1毫秒级)是4G的10倍,流量密度(数十Tbps/Km2)是4G的100倍,各项综合性能都将远超4G时代。
5G肩负诸多高性能指标下,需要满足多样化应用场景下的差异化性能指标需求,不同应用场景所要求的性能不一样。从移动网络和物联网方面出发,技术场景将最重要的包含连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接、低延迟高可靠性等方向。
5G的到来将对通信PCB产业产生巨大的影响,总结来说,一种原因是“量”的增长,另一方面是技术难度加大导致“价”的上升。5G宏基站数量有望突破500万,微基站数量有望突破1000万。5G时代将会采取“宏站+小站”组网覆盖的模式。采用毫米波的5G基站传输距离很短,覆盖能力大幅减弱。
为减少成本,对应的解决方案是采用小功率的“微基站”。微基站的成本低,且辐射功率更加均匀,将成为未来的主流技术。为了达到4G的覆盖程度,5G宏基站总数将达到4G基站的1.2~1.5倍左右,有望突破500万,而5G微基站数量保守估计为宏基站两倍以上。
5G基站结构出现重大变革。在5G通信时代,5G高频通信手机、毫米波技术、802.11ad高速WIFI等高频高速的应用方案也慢慢的变成为市场新的需求,而在这一前提下,对于如PCB、FPC等底层电子部件的升级需求也随之发生明显的变化,新工艺及新材料的升级演进成为电子行业未来确定的趋势。
AAU的PCB面积提升。应用了Massive MIMO技术的AAU天线数量大增,天线G基站的天线将集成于PCB之上,PCB相应面积会提高。同时,滤波器等元器件数量与天线数量成正比,元器件数量的提升会促进增加AAU的PCB面积。
5G频段高,AAU对高频板材料需求增加。3G/4G网络部署在3GHz频段以下,全球主流5G网络频段选用在3GHz、4.8GHz、以及6GHz以上的毫米波频段,如28GHz、30GHz、77GHz等。
不同频段所需高频PCB板材用量不同,单位价值量相较于4G应用的FR-4板约提升1.5~2倍。
根据赛迪顾问的预测多个方面数据显示,5G宏基站的数量在2026年预计将达到475万个,配套的小基站数量约为宏基站的2倍,约为950万个,总共基站数量约为1425万个。PCB是基站建设中必不可少的电子材料,如此庞大的基站量,将会产生巨大的PCB增量空间。
按照工信部的总体设计,我国的5G网络于2019年下半年启动建设,2020年正式投入商用。