pcb在5G时代面临什么挑战

进入2019年，5G的消息便不绝于耳，要么是运营商开启大规模测试，要么是终端厂商发布5G手机。而近期韩国正式推出的面向大众的5G服务，更是宣布了5G商用大幕的开启。5G的商用给上下游产业带来的市场机会不可限量，作为组装电子零件用的关键互连件，PCB（印制电路板）在5G市场中将分得怎样一杯羹？5G对PCB提出的技术要求是否高不可攀？国内PCB企业是否能借5G的机会实现弯道超车？

5G为PCB提供巨大市场

PCB被称为“电子产品之母”，不仅为电子元器件提供电气连接，也承载着电子设备数字及模拟信号传输、电源供给和射频微波信号发射与接收等业务功能，绝大多数电子设备及产品都需要PCB。

据了解，每1元的PCB可以支撑30元终端产品的发展。5G时代为PCB行业提供了十分巨大的市场和机会，据测算，5G在2020年、2025年和2030年的直接产出经济效益分别是4840亿元、3.3万亿元和6.3万亿元，间接产出经济效益则分别为1.2万亿元、6.3万亿元、10.6万亿元。

5G从通信网络建设，到终端，再到衍生应用场景，均对PCB提出大量需求。深南电路股份有限公司董事长杨之诚告诉《中国电子报》记者，在5G无线基站、承载网、传输网、核心网硬件设施中，PCB硬件的应用将会大幅增加，如5G射频板、背板、高速网板、服务器主板、微波板、电源板等。深圳市崇达电路技术股份有限公司市场部经理瞿定实也表示，随着通信技术的更新换代，由4G升级到5G，通信基站中所需的PCB量价齐升。由于5G的高频微波特性，基站密度要高于4G基站。同时各种设备的处理频次、数据传输和处理速度都要远远高于4G时代。这些核心主设备、传输设备、天线/射频设备对高频高速板提出非常高的需求，单价要高于4G基站的PCB。据估算，单个基站中，5G基站对PCB的需求是4G基站的两倍。另外，5G终端设备，如手机、智能手表等，也要与通信技术同步更新换代，这部分的PCB需求比基础设施部分还要大得多。

据预测，4G宏基站PCB总价值量约为5492元。全球4G基站用PCB市场空间约为50亿元/年~90亿元/年，对应CCL（铜箔基板）约10亿元/年~20亿元/年。5G宏基站PCB价值量约15104元/站，高峰年度，5G基站建设带来的PCB需求约为210亿元/年~240亿元/年，对应CCL市场空间约80亿元。

5G要求PCB技术全面提升

5G在给PCB产业带来机遇的同时，也对技术提出了更高、更严苛的要求，其在速度、集成度、散热、频率、多层化方面的指标均比4G提升了很多。

杨之诚向《中国电子报》记者表示，全频谱介入、大规模天线阵列（Massive MIMO）和超密集网络将是实现5G网络的技术核心。相应地，对PCB也提出了技术挑战。首先，基站射频单元和天线在结构和功能上发生了较大的变化，主要表现为射频单元通道数增加（8通道上升为64通道），对应PCB面积增大;4G基站设备RRU加天线单元的结构形式变为5G的AAU结构（集成了RRU和天线功能），对应PCB集成度更高。其次，为实现超密集网络覆盖，5G频谱中除6GHz以下的频谱应用外，用于热点覆盖及大容量高速传输的28G、39G等毫米波频谱资源将会被大量应用，因此，高频微波基站所采用的高频PCB需求将会增加。最后，在5G独立组网的网络架构下，为满足高速率传输的技术要求，基带单元、网板、背板、服务器等数据传输设备所需的PCB将会使用更高级别的高速覆铜板材料。“这些技术上的挑战，要求国内PCB企业时刻把握技术和市场走势，走差异化道路，以便构建独特竞争力。”杨之诚说。

此外，PCB产品的热管理在未来可能会显得尤为重要。“不仅有适应高频器件的原因，还有大功率、高功率密度带来的散热要求。新型高导热材料的应用，特殊的散热结构型PCB需求将会出现。”深圳市牧泰莱电路技术有限公司董事长陈兴农说，“大数据、云计算等需要的服务器采用的是高层数、高可靠性的多层板;物联网、智能制造、自动驾驶等新技术领域，会出现一些特殊结构、特殊技术要求的PCB需求，可能要用到特殊材料，但也可能是不同于传统PCB的特殊结构，或者对制作精度要求远超一般水平的PCB。”

深入了解客户需求 走差异化之路

伴随电子信息产业的快速发展，PCB产业持续保持增长态势，全球PCB产出从2008年400多亿美元增加到了2018年的了600亿美元。中国PCB产业在全球的占比份额也出现了巨大的改变，从2000年不足10%，提升到2018年的30%，到2018年超过了50%。

杨之诚告诉《中国电子报》记者，近10年来，PCB产业重心不断向亚洲地区转移，中国已成为全球PCB最大的产业基地。“尽管如此，但在技术水平，尤其高端PCB产品方面，国内PCB企业与国外公司相比还有一定差距。5G是一个难得的机会，抓住这个机会，国内PCB企业可以在规模、技术、管理等各方面追赶、超越国际大厂。”翟定实对记者说。

今年1月2日，工业和信息化部制定的《印制电路板行业规范条件》和《印制电路板行业规范公告管理暂行办法》中，提及要鼓励PCB企业加强顶层设计，促进自动化装备升级，推动自动化水平提高，将自动化、信息化及智能化等贯穿于设计、生产、管理和服务的各个环节;鼓励企业积极开展智能制造，降低运营成本，缩短产品生产周期，提高生产效率。5G时代，PCB企业尤其要与时俱进。“在研发、生产、管理方面提升内功，加大在产品技术方面研究与投入，不断满足客户、产品新要求。”杨之诚说。

不同于标准产品的代工制造，PCB属于服务于下游客户的定制化产品，是高度“客制化”的产品，要对客户的需求有更深刻的了解。翟定实表示，5G是时时发展、时时革新的技术，如果不能紧跟客户的需求，与客户同步对产品进行更透彻、更细致的研究，很难做到与市场同进步。他还强调，应加强与原材料企业的技术沟通，5G时代很多产品对原材料和生产工艺都有很高的要求，只有国内能够建立良好的原材料供应体系，才能稳步、快速地在5G PCB领域做得更大更强。珠海方正印刷电路板发展有限公司PCB研究院副院长苏新虹举例说，做通信设备用印制电路板的企业需要对高速材料应用进行研究，研究信号完整性、信号仿真。同时，需要进行高速材料工艺研究，进行相应设备升级，以满足电路板加工精度提升的要求。