ยานยนต์พลังงานใหม่ ความต้องการ PCB ที่เพิ่มขึ้นของตลาด 5G

ยานยนต์พลังงานใหม่ ตลาด 5G ขับเคลื่อนความต้องการ PCB ให้สูงขึ้น

รู้จักกันในนาม "แม่ของส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์" PCB เป็นสะพานที่นำส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์และเชื่อมต่อวงจร อย่างไรก็ตาม ในช่วงสองปีที่ผ่านมา ความขัดแย้งทางการค้าระหว่างจีนกับสหรัฐฯ และการระบาดครั้งใหม่ได้ก่อให้เกิดผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่ออุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ หลีกเลี่ยงได้รับผลกระทบในระดับหนึ่ง

ตามแหล่งอุตสาหกรรม เมื่อพิจารณาจากข้อเสนอแนะในปัจจุบันจากตลาดเทอร์มินัลและซัพพลายเชน ความต้องการ PCB ในปัจจุบันนั้นเพิ่มขึ้นจริง ๆ รวมถึง 5G บ้านอัจฉริยะ และยานพาหนะพลังงานใหม่ ตัวอย่างรถยนต์พลังงานใหม่ ความต้องการ PCBs จะมากกว่ารถยนต์ทั่วไปถึง 4-5 เท่า และความต้องการของตลาดโดยรวมก็แข็งแกร่ง

ในขณะเดียวกัน เนื่องจากการขาดแคลนชิปในตลาด ความคืบหน้าของผลิตภัณฑ์ของลูกค้าจำนวนมากจึงไม่เป็นไปตามที่คาดหมาย รวมถึงการประกอบ PCB และการผลิตผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปในระยะหลัง

PCB จะถูกแทนที่ด้วยชิปในอนาคตหรือไม่? มีความกังวลที่ซ่อนอยู่เบื้องหลังความเจริญรุ่งเรือง

Lin Chaowen ผู้อำนวยการด้านเทคนิคของ Indavinuo เชื่อว่าเนื่องจากการขาดแคลนชิป ทำให้ราคาเพิ่มขึ้นเป็นเวลานาน บริษัทอิเล็กทรอนิกส์ในประเทศหลายแห่งได้ตอบสนองด้วยการแปลหรือเปลี่ยนชิป ผลิตภัณฑ์จำนวนมากต้องการการออกแบบการแก้ไข PCB และโรงงาน PCB บางแห่งได้ผ่านการพิสูจน์อักษรฟรีด้วย ได้เพิ่มความกระตือรือร้นให้กับองค์กรหลายแห่ง อาจารย์วิทยาลัย และนักศึกษาในการพิสูจน์อักษร PCB แต่ได้นำการเติบโตในระดับหนึ่งมาสู่ตลาดการผลิต PCB

แม้ว่าความต้องการ PCBs ในรถยนต์พลังงานใหม่จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เนื่องจากการใช้แบตเตอรี่ความจุสูงในรถยนต์พลังงานใหม่ กระแสในวงจรจะมีขนาดใหญ่ขึ้น และการออกแบบการบรรทุกในปัจจุบันและการออกแบบระบบระบายความร้อนกลายเป็นสิ่งสำคัญ และ PCB เป็น กังวลเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือมากขึ้น การออกแบบ แต่จากมุมมองด้านประสิทธิภาพ ผลกระทบที่ใหญ่ที่สุดต่อความน่าเชื่อถือคือการสร้างความร้อน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องควบคุมความร้อนจากแพ็คเกจ IC ผ่าน PCB ไปจนถึงผลิตภัณฑ์ที่สมบูรณ์ในสภาพแวดล้อมการทำงาน

นอกจากนี้ รถยนต์พลังงานใหม่ยังติดตั้งเทคโนโลยีต่างๆ เช่น การขับขี่อัตโนมัติ เรดาร์ และห้องนักบินอัจฉริยะ เมื่อเทียบกับรถยนต์ทั่วไป การออกแบบ PCB นั้นซับซ้อนกว่ามาก และเพื่อให้บรรลุฟังก์ชั่นที่หลากหลายเหล่านี้ ข้อกำหนดอัตราของสัญญาณที่ส่งโดย PCB จะสูงกว่า และอาจมีความต้องการบอร์ด HDI ในห้องนักบินอัจฉริยะ ในขณะเดียวกัน ยานพาหนะพลังงานใหม่มักจะติดตั้งโมดูลกล้องจำนวนมาก ซึ่งต้องใช้แผงที่ยืดหยุ่นและแข็งแรงกว่า

นอกจากยานยนต์พลังงานใหม่แล้ว การผลิต PCB ระดับไฮเอนด์สำหรับอุตสาหกรรมที่สนับสนุนวงจรรวม เช่น อุปกรณ์ทดสอบเซมิคอนดักเตอร์ จะนำไปสู่กระบวนการเติบโตอย่างรวดเร็วในอนาคต และสาขานี้ส่วนใหญ่ถูกครอบครองโดยสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น ภาคใต้ เกาหลีและประเทศอื่นๆ ในอดีต

ในด้านเทคโนโลยีการแสดงผล โดยเฉพาะอย่างยิ่ง LED เปล่งแสงแอ็คทีฟเจเนอเรชันถัดไป โมดูลแบ็คไลท์ของโมดูลแบ็คไลท์มักจะมีขนาดใหญ่เท่ากับหน้าจอและ PCB และอุปกรณ์แสดงผลประเภทนี้มักใช้ในการตรวจสอบหน้าจอขนาดใหญ่ หน้าจอโฆษณากลางแจ้ง และสาขาอื่นๆ และความต้องการของตลาดในปัจจุบันก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน

ในด้าน 5G และสมาร์ทโฟน Lin Chaowen กล่าวว่า 5G สะท้อนให้เห็นเป็นหลักในการออกแบบวัสดุ PCB และคุณภาพการส่งสัญญาณ เมื่อเทียบกับ 4G แล้ว 5G มีความเร็วสูงกว่า ความจุมากกว่า และเวลาแฝงที่ต่ำกว่า ปัญหา "ความร้อน" ยังนำไปสู่สถานีฐาน 5G และเทอร์มินัลได้รับความสนใจอย่างมากจากอุตสาหกรรม ในด้านของสมาร์ทโฟน โทรศัพท์มือถือ 5G ได้รับการอัพเกรดอย่างต่อเนื่องในทิศทางของประสิทธิภาพสูง คุณภาพหน้าจอสูง การผสานรวมในระดับสูง และความบาง เมื่อเทียบกับยุค 4G การสร้างความร้อนเพิ่มขึ้นอย่างมาก และความต้องการการกระจายความร้อนก็เพิ่มขึ้นอย่างมากเช่นกัน จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ประหยัดพลังงานและโซลูชันการระบายความร้อน PCB ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นอย่างเร่งด่วนในการออกแบบวงจรในด้าน 5G

จะเห็นได้ว่าด้วยการพัฒนาในปัจจุบันของยานยนต์พลังงานใหม่ 5G เทคโนโลยีการแสดงผลใหม่ การทดสอบเซมิคอนดักเตอร์ และสาขาอื่นๆ ความต้องการ PCB ในตลาดภายในประเทศก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน และเนื่องจากการอัปเกรดทางเทคโนโลยี การออกแบบ PCB ก็สูงขึ้นเช่นกัน มาตรฐาน จำเป็นต้อง.

PCB ที่ดีคืออะไร

อุตสาหกรรม PCB ได้รับการพัฒนามาเป็นเวลานาน และตอนนี้มีการเปลี่ยนแปลงใหม่บางอย่างในการออกแบบ PCB หนึ่งคือการย่อขนาดมากขึ้นซึ่งส่วนใหญ่ขับเคลื่อนโดยความต้องการพกพาของอุปกรณ์สมาร์ท อีกประการหนึ่งคือการเปลี่ยนแปลงของ PCBs จากบอร์ดแบบแข็งแบบเดิมเป็นบอร์ดแบบแข็งแบบยืดหยุ่น และเมื่อ PCB เคลื่อนไปสู่ระดับไฮเอนด์ มีสองประเด็นหลัก ประการแรกคือการรับส่งข้อมูลและอัตราการส่งข้อมูลสูงขึ้นเรื่อยๆ และอีกอย่างคือสำหรับบ้านอัจฉริยะและอุปกรณ์สวมใส่ ความต้องการ HDI อยู่ที่ ชัดเจนขึ้นเรื่อยๆ

ความต้องการของผู้ใช้สำหรับ PCB ก็เพิ่มมากขึ้นเช่นกัน Lin Chaowen กล่าวว่าความเร็วที่สูงขึ้น ขนาดที่เล็กกว่า และเวลาออกสู่ตลาดที่เร็วขึ้นเป็นทั้งความท้าทายและโอกาสสำหรับการออกแบบ PCB สำหรับลูกค้า โดยอิงตามตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพการประชุม ควรมีเวลาในการจัดส่งการออกแบบที่เร็วขึ้น

PCB ที่ดีต้องเป็นไปตามความสมบูรณ์ของสัญญาณ ความสมบูรณ์ของกำลังไฟฟ้า และการปฏิบัติตามการออกแบบความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งสะท้อนให้เห็นในประสิทธิภาพของวงจรเป็นหลัก ในระดับที่ผู้ใช้สามารถมองเห็นด้วยตาเปล่า งาน PCB ที่ยอดเยี่ยมควรมีความหนาแน่นของเลย์เอาต์ เรียบร้อยและสมมาตร และคำนึงถึงความสวยงามของเลย์เอาต์ด้วย ในเวลาเดียวกัน พฤติกรรมการใช้งานของผู้ใช้จะถูกนำมาพิจารณาด้วย เช่น ซ็อกเก็ตบนแผงควบคุมถูกจัดวางอย่างเหมาะสม ซึ่งสะดวกต่อการเสียบและถอดปลั๊ก และมีคำแนะนำด้านความปลอดภัยที่ชัดเจน

จากมุมมองของมาตรฐานอุตสาหกรรม PCB ที่ดีต้องเป็นไปตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพของผู้ใช้ก่อน และในขณะเดียวกันก็ต้องเป็นไปตามมาตรฐานในแง่ของความน่าเชื่อถือด้วย และควรมีความได้เปรียบในด้านต้นทุนเป็นอย่างดี แน่นอน สำหรับผลิตภัณฑ์ที่แตกต่างกัน การเน้นที่สามประเด็นข้างต้นก็จะแตกต่างกันด้วย

ชิปจะเข้ามาแทนที่ PCBs หรือไม่

แม้ว่าจะมีความต้องการ PCB สูงในตลาดในปัจจุบัน แต่เทคโนโลยีใหม่จำนวนมากยังนำเสนอความต้องการที่สูงขึ้นสำหรับการออกแบบ PCB อย่างไรก็ตาม มีคำกล่าวในตลาดว่าด้วยแนวโน้มการรวมฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ แอปพลิเคชันจะมีความเรียบง่ายขึ้นเรื่อยๆ และความต้องการดั้งเดิมในการสร้างวงจรที่ซับซ้อนตอนนี้สามารถแก้ไขได้ด้วยชิปเพียงตัวเดียว หากทั้งหมดนี้เป็นจริง การเติบโตของ PCB ในวันนี้ก็ไม่ใช่อะไรอื่นนอกจากฟองสบู่

อย่างไรก็ตาม สำหรับคำกล่าวนี้ Lin Chaowen กล่าวว่าแม้ว่าการรวมชิปจะสูงขึ้นเรื่อยๆ แต่ก็เป็นไปไม่ได้ที่จะเปลี่ยน PCB ในระยะสั้น และการสนับสนุนขั้นพื้นฐานยังคงจำเป็นต้องทำผ่าน PCB ตัวอย่างเช่น SoC ของโทรศัพท์มือถือรวมชุดโมดูลต่างๆ ไว้ด้วยกัน เช่น CPU, GPU, DDR เป็นต้น ซึ่งถือได้ว่าเป็นการผสานรวมแบบสมบูรณ์ของโมดูลที่สามารถใช้งานได้บน PCB เดียวก่อนหน้านี้

แต่ก็ยังมีปัญหาอยู่บ้าง ตัวอย่างเช่น แม้ในยุค 5 นาโนเมตร SoC ก็ไม่สามารถรวมชิปของโทรศัพท์มือถือทั้งหมดโดยอิสระเพื่อสร้างความมั่นใจในเนื้อหาของตัวเอง ในขณะเดียวกัน แม้ว่าชิปจะรวมกันแล้ว ปัญหาการสะสมความร้อนของเศษเล็กเศษน้อยก็ยังเป็นปัญหาอยู่ในปัจจุบัน ปัญหาเช่นปัญหาความร้อนของ Snapdragon 888 แม้แต่ Apple A14 ก็ไม่สามารถแก้ปัญหาความร้อนได้ นอกจากนี้ การทำให้ชิปที่มีความหนาแน่นสูงมีขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อรวมเนื้อหา PCB เข้าด้วยกันจะทำให้ผลผลิตลดลง ดังนั้นจึงควรวางลงบน PCB โดยตรงจะดีกว่า

ตามข้อมูลภายในอุตสาหกรรม มีแนวโน้มของการรวมชิปอย่างแท้จริง ตัวอย่างเช่น ชิปโทรศัพท์มือถือได้รวมเบสแบนด์และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องอื่นๆ ซึ่งช่วยลดพื้นที่เมนบอร์ดของโทรศัพท์มือถือได้อย่างมาก แต่สิ่งที่ต้องเห็นคือเมื่อชิปเหล่านี้ถูกรวมเข้าด้วยกันในระดับสูง จำเป็นต้องมีการดำเนินการย่อขนาดและการทำให้บางลง ในขณะที่ต้องแน่ใจว่าประสิทธิภาพตรงตามข้อกำหนด

จากบางแง่มุม การผลิตมาเธอร์บอร์ดของผลิตภัณฑ์ยิ่งยากขึ้นไปอีก ในเวลาเดียวกัน เป็นการยากสำหรับอินเทอร์เฟซภายนอกของ PCB บางตัวที่จะรวมเข้ากับชิป และวิธีการเข้าถึง USB ได้กลายเป็นปัญหา มีการใช้งานน้อยกว่าในผลิตภัณฑ์ที่มีความน่าเชื่อถือสูง ต้องพิจารณาต้นทุนของผลิตภัณฑ์และปัญหาความต้องการที่เกี่ยวข้อง ดังนั้นในระยะยาวความต้องการ PCB แบบดั้งเดิมจะยังคงมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น

อย่างไรก็ตาม สามารถสร้างภาพลวงตาได้ที่นี่ เนื่องจาก PCB นั้นใช้สายตัวนำที่บรรจุฉนวนเป็นหลัก ในขณะที่ชิปนั้นใช้เซมิคอนดักเตอร์ ดังนั้น ไม่ว่าเซมิคอนดักเตอร์จะสามารถใช้เป็นวัสดุในการผลิตบอร์ด PCB ในอนาคตได้หรือไม่ แน่นอนว่าสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับราคาของวัตถุดิบ ตลอดจนคุณลักษณะของอิมพีแดนซ์ของสัญญาณ ตลอดจนปัญหาทางกายภาพ เช่น ความทนทาน การกระจายความร้อน และการบิดเบือน

แต่ถ้าสามารถรับรู้ได้ บอร์ด PCB นี้ที่ทำจากเซมิคอนดักเตอร์ก็ถือได้ว่าเป็นชิปขนาด PCB เช่นกัน

เมื่อพิจารณาจากตลาดในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรม PCB ของจีนยังคงพัฒนาอย่างรวดเร็ว และด้วยการเกิดขึ้นของแอพพลิเคชั่น เช่น 5G ยานพาหนะพลังงานใหม่ และเทคโนโลยีการแสดงผลใหม่ ความท้าทายใหม่ๆ สำหรับ PCBs ได้เพิ่มขึ้น ในขณะเดียวกัน การเติบโตของอุตสาหกรรมก็สร้างความต้องการของผู้ออกแบบ PCB บุคคลที่สามด้วยเช่นกัน ด้วยการเชื่อมต่อโรงงานดั้งเดิมและผู้ผลิต PCB ในที่สุดก็มีการสร้างโซลูชันการผลิตจำนวนมากที่คุ้มค่า ในอนาคตชิปจะเข้ามาแทนที่ PCB หรือไม่ อย่างน้อยก็ไม่ใช่ในระยะสั้น และความต้องการยังคงเพิ่มขึ้น แต่ในระยะยาว นวัตกรรมหลายอย่างมาจากสมมติฐานที่กล้าหาญ