5G时代PCB行业面临新机遇与挑战

新一代无线移动通信网络——5G，因其在物联网之间的互联互通中的主导作用而备受期待。5G的商用将为上下游产业带来无限的市场机会。

PCB不仅为电子元器件提供电气连接，还承载了电子设备的数字和模拟信号传输、电源、射频和微波信号收发等业务功能。随着5G的到来，对PCB电路板的需求和要求是什么？

5G消息层出不穷，网络技术的新时代需要通信技术的发展。新一代无线移动通信网络——5G，因其在物联网之间的互联互通中的主导作用而备受期待。5G的商用将为上下游产业带来无限的市场机会。

PCB不仅为电子元器件提供电气连接，还承载了电子设备的数字和模拟信号传输、电源、射频和微波信号收发等业务功能。随着5G的到来，对PCB电路板的需求和要求是什么？

高频高速PCB将在5G中显着受益

目前，通信领域是PCB最大的下游。据Prismark数据显示，2017年全球通信电子领域PCB产值达178亿美元，占全球PCB产业总产值的30.3%，且占比逐年持续提升。2017年PCB下游通信电子市场电子产值5670亿美元，预计未来5年将保持2.9%的复合增长率。通信设备的PCB需求主要是高层板（8-16层PCB约占35.18%），8.95%的PCB需要组装。

通信网络建设本身对于PCB板有四个应用领域：无线网络、传输网络、数据通信、固网宽带。5G建设初期，PCB需求的增长直接体现在无线网络和传输网络，对PCB背板、高频PCB板、高速多层印制电路板的需求更大。

在5G建设的中后期，随着5G高带宽业务应用的加速渗透，如移动高清视频、车联网、AR/VR等业务应用的部署，也将有更大影响数据中心的数据处理和交换能力。预计2020年后，国内数据中心将从目前的10G、40G升级到100G、400G超大型数据中心。届时，数据通信领域对高速多层电子线路板的需求将迅速增长。

5G建设推动PCB量价齐升

5G网络具有高速、大容量、低时延的特点。除了为日常生活提供极大便利外，5G还在不断渗透到物联网和众多工业领域。多元化业务需要实现真正的“万物互联”。与4G相比，5G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（1ms级别）是4G的10倍流量密度（数十Tbps/Km2）是4G的100倍，综合性能将远超4G时代。

5G承载了很多高性能指标，需要满足不同应用场景对差异化性能指标的需求。不同的应用场景所需要的性能是不同的。从移动互联网和物联网的角度来看，技术场景将主要包括连续广域覆盖、大容量热点、低功耗大连接、低时延和高可靠性。

5G的到来将对通信PCB行业产生巨大影响。综上所述，一方面是“量”的增加，另一方面是技术难度的增加导致“价”的增加。

5G的特点

5G宏基站数量预计超过500万个，微基站数量预计超过1000万个。5G时代，将采用“宏站+小站”组网模式。使用毫米波的5G基站传输距离很短，覆盖能力大打折扣。为了降低成本，相应的解决方案是使用低功率的“微基站”。微基站成本低，辐射功率更均匀，将成为未来的主流技术。5G虽然在较高的频谱中频率较高，但与4G的较低频谱相比，覆盖范围更小。为实现4G覆盖，5G宏基站总数将达到4G基站的1.2-1.5倍，

5G基站的结构发生了重大变化。5G通信时代，5G高频通信手机、毫米波技术、802.11ad高速WIFI等高频高速应用解决方案逐渐成为市场新需求。在此前提下，对于PCB、FPC等底层电子元器件的升级需求也发生了变化，新工艺、新材料的升级演进成为未来电子行业的必然趋势。

5G技术

5G基站结构由4G时代的BBU+RRU升级为DU+CU+AAU三级结构。4G基站结构：BBU（Base Band Unit）+RRU（Remote Radio Unit）+天馈系统。4G时代，标准宏基站由基带处理单元BBU、射频处理单元RRU和天线组成。RRU通过馈线连接到天线。5G基站结构：DU+CU+AAU。随着5G网络容量的增加和Massive MIMO的应用，5G基站将RRU和天馈系统组合成AAU（Active Antenna Unit）。由于5G天线数量较多，这样可以减少馈线对信号造成的损耗。也可以在一定程度上降低成本。5G基站将BBU拆解为DU（Distributed Unit）和CU（Centralized Unit）。

提高AAU的PCB面积

采用Massive MIMO技术的AAU天线数量大幅增加。天线数量可能达到64、128甚至更多。5G基站的天线将集成在PCB上，相应的PCB面积也会增加。同时，滤波器等元件的数量与天线的数量成正比，元件数量的增加将进一步增加AAU的PCB面积。

5G频段高，AAU对高频板材料的需求增加。3G/4G网络部署在3GHz以下频段。全球5G网络主流频段选择在3GHz、4.8GHz、6GHz以上的mmWave频段，如28GHz、30GHz、77GHz等。天线和射频作为基站的前端接收设备，需要极低的介电传输损耗和极高的热导率。天线和射频高频材料的损耗和导热要求高于主设备其他结构的应用要求。

频段越高，传输速率和介损参数的标准越高，需要的高频材料就越多。6GHz以上频段的材料也需要适应毫米波频段的特殊基材。不同频段所需的高频PCB材料用量不同，单价比4G应用的FR-4 PCB板高1.5-2倍左右。

大型5G宏基站增加PCB数量

根据赛迪顾问的预测数据，预计2026年5G宏基站数量将达到475万个，约为2017年底328万个4G基站的1.45倍。配套的小基站数量约为2倍宏基站。约950万个，基站总数约1425万个。PCB是基站建设中不可缺少的电子材料。如此大量的基站将产生巨大的PCB增量空间。

PCB行业5G的机遇与挑战

5G网络将提高印刷电路板供应商、电子设计公司和合同电子制造商的技术标准，以实现5G网络所需的更高频率和密度、更快的速度、对先进材料的理解和采用——所有这些都得到先进设计的支持能力。

目前，全球已进入5G发展阶段。以高速、高频、高密度、大容量PCB为核心元件的市场需求快速增长。通信领域的核心客户已经明确表示，希望公司的PCB产品能够与下游技术同步甚至超前发展，快速进入产业化阶段。

与标准产品OEM不同，PCB是为下游客户服务的定制产品，高度“定制化”。我们应该更深入地了解客户的需求。5G是一项不时发展和创新的技术。如果我们不能满足客户的需求，与他们一起对产品进行更深入细致的研究，就很难在市场上取得进展。5G时代，很多产品对原材料和生产工艺都有很高的要求。只有在中国建立起良好的原材料供应体系，才能稳定并迅速在5G PCB领域取得更大更强的成就。

审核编辑：郭婷