中国电子展：ES SHOW|浅谈5G时代下PCB自动化设备的机遇与挑战
2023-07-07 126
PCB是生产电子产品的基础性材料，需求十分广泛，被称为电子产品之母，在计算机、汽车、电子以及通信等各个领域都得到了覆盖。ES SHOW小编觉得，5G技术的应用虽然为新时期电子产品的发展创造了新的机遇，但同样也面临着较大的挑战。
ES SHOW浅谈5G时代下PCB自动化设备的机遇
1．行业快速发展
自2010年以来，全球PCB的产量增长率处于下滑的趋势，在终端新技术快速迭代的情况下，低端市场受到了严厉的冲击，一些单双面板逐渐被高端产能面板所取代，包括HDI、刚柔结合板以及多层板等等。但在终端市场需求疲弱的状态下，整个产业链也受到了较大的动荡，PCB企业无法提升自身的核心竞争力。但是，在5G时代背景下，中国PCB的产值每年呈现高速增长的趋势，同时增速高于全球，总产值也得到了显著提升。总之，中国已经成为PCB生产的大国，在5G时代下，PCB自动化设备可以获得更好的发展。
2．PCB的广泛应用
在5G时代，通信网终端以及衍生应用场景对于PCB的需求越来越大。尤其是在承载网、传输网以及其他的核心网硬件设施中，PCB的应用场所大大增加，在背板、主板、电源板、高速网版等都得到了广泛的应用。同时，随着通信技术的更新换代，通信基站中所需要的PCB数量大大增加。在5G高频微波特性下，各设备的处理频次、速度大幅度提升，而这些核心设备对于高频高速版提出了更高的要求。此外，一些终端设备，包括手机、智能手表等，也需要同时来进行更换，这为PCB自动化设备的发展提供了新的机遇。
ES SHOW浅谈5G时代下PCB自动化设备的挑战
1．对材料提出的要求
5G时代PCB发展中，对于高频、高速材料的生产提出了更高的要求。例如，在当前领先材料厂家已经开始进行布局，并产生一系列新材料。在市场中，却存在着一家独大的局面。而我国PCB行业的发展，则面临着较大的挑战。尤其是经过良性竞争之后，对于材料的便捷性性能要求会更高，因此5G时代下，我国需要高频材料的国产化为例，当前M7N是损耗最低的选择。但是在未来发展中，需要容量更大、损耗更低的背板，树脂、玻布等材料的搭配，则可以实现性能提升与成本降低之间的平衡。但是，在材料生产中，仍然存在着高密度、高层数等多方面的要求。以手机的变革为例，在手机天线材料中，仍然将LCP和MPI作为主流的材料，其主板走线呈现高密化的发展方向。在4G时代，长条型天线占据主流，但是在5G时代面阵列的天线成为主流形式，天线尺寸要求也大幅增加，形成了宏基站构架。因此，为了满足5G信号覆盖的要求，高频段高密组网必须要进行高速传播。这对于传输网和核心网的容量提出了更高的要求。
在针对PCB进行设计时，需要满足信号完整性、高速性、匹配性等多方面的要求，也需要从损耗、混压、散热、位置等多个方面来进行综合考虑，这就促使PCB自动化设备在实际设计生产中遇到了较大的挑战，需要在新时代的要求下进行技术的更新升级。
2．对制程工艺的要求
在5G时代下，相关应用产品的性能会得到相应的提升，这就使得高密PCB的需求量大大增加， HDI成为了重要的技术。众多产品包括多接产品和任意接互联产品也会得到大范围的普及，这就使得一些新的工艺得到了应用，包括埋容、埋组等。PCB的铜厚具有较高的均衡性，层间之间介质的厚度，层间的对准读也需要得到考虑，对于线宽精准度制成品制程工艺要求也提出了新的要求。因此，在5G时代PCB行业中自动化设备的制程工艺需要得到大幅度提升，从而满足新时代发展中产生生产的技术工艺要求。
在5G时代下，通信网络的散热容量要求更高，这就使得PCB集成多种工艺必须要叠加在一起，从而满足其尺寸加大的要求，保证在整个生产流程中，使用更加精确的控制方法。为了保证高频、高速，就必须要使用特殊的材料，但是在当前国内材料生产中，仍然存在着较大的差异，其一致性和稳定性都有待提升。在进行相关材料加工时，一些国内厂家自身的经验不足。无法对于信号的完整性进行全面的评估，这就使得生产工艺能力必须要得到更新，从而满足PCB设备高频、高速、高精度的要求。
3．对设备仪器的要求
在5G时代PCB自动化设计、材料以及制程工艺要求大幅度提升，那么其加工设备也需要得到优化，当前一些铜面粗话、化少和高精度的设备是非常优质的加工设备，同时一些测试仪器也需要得到优化，包括损耗测试设备、阻抗测试仪等等，只有保证设备仪器高精度性才能够减少对于社会生产所造成的不利影响。精密的真空设备可以实时监控反馈材料生产中所存在的问题，并检查间距以及线路线宽等方面存在的问题。各项设备借助于性能良好的电镀设备和层压设备，也可以满足新时代PCB自动化生产所提出的高要求。
4．对品质的要求
在5G时代，信号的速率大大提升，那么制版的偏差对于信号做产生的影响大大增加，这就要求加强对于制版的生产偏差管控。但是，在当前的主流制版中技术更新缓慢，这将会严重限制未来技术的发展。作为PCB的生产企业如何面对这一问题、解决这一问题，并保证制版生产偏差控制率的提升值得深入思考。在进行品质监控时，关键产品参数的统计、制程控制也是十分必要的，必须要针对管理数据进行实时更新，体现产品的一致性，从而满足产品在幅度、相位以及驻波等多个方面的性能要求。根据4G时代基站重量的要求，可以得知大多数是在6kg左右。但是5G时代，基站的重量远远超过45kg，这就要求上塔方式必须要发生相应的改变，降低安装的成本。因此改变及质量控制方式是非常必要的，只有实现零缺陷的精品生产，才能够满足5G时代PCB自动化设备的要求。相关企业必须要建立完善的质量控制体系，通过工匠精神的确立来完善技术发展路线，全方位地提升PCB自动化设备加工水平。
除此之外，在整个行业发展中，高成本投入也是PCB企业在进行自动化生产时所面临的问题。通常情况下，PCB自动化设备的生产需要通过扩大生产规模、增大产能，以及实现产品快速研发，保障产品设计的灵活性，才能够满足市场发展的需求。这就要求企业投入大量的资金，从而应对在短周期内产品生产所面临的压力。这对于产品的生产工艺又提出了更高的要求，包括制定合适的尺寸、优化工艺流程，实现产品和拼来提升利用率等多种方式。因此，在这一背景下，PCB自动化设备的生产就必须要进行综合性的考虑，在提高性能的基础上，降低其成本的投入，这需要进一步的对于其工艺进行研究和优化。
ES SHOW小编觉得，5G时代背景下，全球的竞争更加激烈，PCB自动化设备的生产也面临着新的发展机遇，但与此同时，相映的挑战也是不可忽视的。在提升产品生产效率和质量的基础上，应降低成本的投入，实现行业快速、稳定的发展。
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ES SHOW浅谈5G时代下PCB自动化设备的机遇
1．行业快速发展
自2010年以来，全球PCB的产量增长率处于下滑的趋势，在终端新技术快速迭代的情况下，低端市场受到了严厉的冲击，一些单双面板逐渐被高端产能面板所取代，包括HDI、刚柔结合板以及多层板等等。但在终端市场需求疲弱的状态下，整个产业链也受到了较大的动荡，PCB企业无法提升自身的核心竞争力。但是，在5G时代背景下，中国PCB的产值每年呈现高速增长的趋势，同时增速高于全球，总产值也得到了显著提升。总之，中国已经成为PCB生产的大国，在5G时代下，PCB自动化设备可以获得更好的发展。
2．PCB的广泛应用
在5G时代，通信网终端以及衍生应用场景对于PCB的需求越来越大。尤其是在承载网、传输网以及其他的核心网硬件设施中，PCB的应用场所大大增加，在背板、主板、电源板、高速网版等都得到了广泛的应用。同时，随着通信技术的更新换代，通信基站中所需要的PCB数量大大增加。在5G高频微波特性下，各设备的处理频次、速度大幅度提升，而这些核心设备对于高频高速版提出了更高的要求。此外，一些终端设备，包括手机、智能手表等，也需要同时来进行更换，这为PCB自动化设备的发展提供了新的机遇。
ES SHOW浅谈5G时代下PCB自动化设备的挑战
1．对材料提出的要求
5G时代PCB发展中，对于高频、高速材料的生产提出了更高的要求。例如，在当前领先材料厂家已经开始进行布局，并产生一系列新材料。在市场中，却存在着一家独大的局面。而我国PCB行业的发展，则面临着较大的挑战。尤其是经过良性竞争之后，对于材料的便捷性性能要求会更高，因此5G时代下，我国需要高频材料的国产化为例，当前M7N是损耗最低的选择。但是在未来发展中，需要容量更大、损耗更低的背板，树脂、玻布等材料的搭配，则可以实现性能提升与成本降低之间的平衡。但是，在材料生产中，仍然存在着高密度、高层数等多方面的要求。以手机的变革为例，在手机天线材料中，仍然将LCP和MPI作为主流的材料，其主板走线呈现高密化的发展方向。在4G时代，长条型天线占据主流，但是在5G时代面阵列的天线成为主流形式，天线尺寸要求也大幅增加，形成了宏基站构架。因此，为了满足5G信号覆盖的要求，高频段高密组网必须要进行高速传播。这对于传输网和核心网的容量提出了更高的要求。
在针对PCB进行设计时，需要满足信号完整性、高速性、匹配性等多方面的要求，也需要从损耗、混压、散热、位置等多个方面来进行综合考虑，这就促使PCB自动化设备在实际设计生产中遇到了较大的挑战，需要在新时代的要求下进行技术的更新升级。
2．对制程工艺的要求
在5G时代下，相关应用产品的性能会得到相应的提升，这就使得高密PCB的需求量大大增加， HDI成为了重要的技术。众多产品包括多接产品和任意接互联产品也会得到大范围的普及，这就使得一些新的工艺得到了应用，包括埋容、埋组等。PCB的铜厚具有较高的均衡性，层间之间介质的厚度，层间的对准读也需要得到考虑，对于线宽精准度制成品制程工艺要求也提出了新的要求。因此，在5G时代PCB行业中自动化设备的制程工艺需要得到大幅度提升，从而满足新时代发展中产生生产的技术工艺要求。
在5G时代下，通信网络的散热容量要求更高，这就使得PCB集成多种工艺必须要叠加在一起，从而满足其尺寸加大的要求，保证在整个生产流程中，使用更加精确的控制方法。为了保证高频、高速，就必须要使用特殊的材料，但是在当前国内材料生产中，仍然存在着较大的差异，其一致性和稳定性都有待提升。在进行相关材料加工时，一些国内厂家自身的经验不足。无法对于信号的完整性进行全面的评估，这就使得生产工艺能力必须要得到更新，从而满足PCB设备高频、高速、高精度的要求。
3．对设备仪器的要求
在5G时代PCB自动化设计、材料以及制程工艺要求大幅度提升，那么其加工设备也需要得到优化，当前一些铜面粗话、化少和高精度的设备是非常优质的加工设备，同时一些测试仪器也需要得到优化，包括损耗测试设备、阻抗测试仪等等，只有保证设备仪器高精度性才能够减少对于社会生产所造成的不利影响。精密的真空设备可以实时监控反馈材料生产中所存在的问题，并检查间距以及线路线宽等方面存在的问题。各项设备借助于性能良好的电镀设备和层压设备，也可以满足新时代PCB自动化生产所提出的高要求。
4．对品质的要求
在5G时代，信号的速率大大提升，那么制版的偏差对于信号做产生的影响大大增加，这就要求加强对于制版的生产偏差管控。但是，在当前的主流制版中技术更新缓慢，这将会严重限制未来技术的发展。作为PCB的生产企业如何面对这一问题、解决这一问题，并保证制版生产偏差控制率的提升值得深入思考。在进行品质监控时，关键产品参数的统计、制程控制也是十分必要的，必须要针对管理数据进行实时更新，体现产品的一致性，从而满足产品在幅度、相位以及驻波等多个方面的性能要求。根据4G时代基站重量的要求，可以得知大多数是在6kg左右。但是5G时代，基站的重量远远超过45kg，这就要求上塔方式必须要发生相应的改变，降低安装的成本。因此改变及质量控制方式是非常必要的，只有实现零缺陷的精品生产，才能够满足5G时代PCB自动化设备的要求。相关企业必须要建立完善的质量控制体系，通过工匠精神的确立来完善技术发展路线，全方位地提升PCB自动化设备加工水平。
除此之外，在整个行业发展中，高成本投入也是PCB企业在进行自动化生产时所面临的问题。通常情况下，PCB自动化设备的生产需要通过扩大生产规模、增大产能，以及实现产品快速研发，保障产品设计的灵活性，才能够满足市场发展的需求。这就要求企业投入大量的资金，从而应对在短周期内产品生产所面临的压力。这对于产品的生产工艺又提出了更高的要求，包括制定合适的尺寸、优化工艺流程，实现产品和拼来提升利用率等多种方式。因此，在这一背景下，PCB自动化设备的生产就必须要进行综合性的考虑，在提高性能的基础上，降低其成本的投入，这需要进一步的对于其工艺进行研究和优化。
ES SHOW小编觉得，5G时代背景下，全球的竞争更加激烈，PCB自动化设备的生产也面临着新的发展机遇，但与此同时，相映的挑战也是不可忽视的。在提升产品生产效率和质量的基础上，应降低成本的投入，实现行业快速、稳定的发展。
ESSHOW 中国电子展由深圳市电子商会和励展博览集团联合主办，汇集“电子+汽车+触控显示+工业制造”四大应用行业旗舰展会观众及买家资源携手华南最大的“NEPCON ASIA”、“AWC汽车工业展”、“C-T0UCH全触及显示系列展““AMTS汽车装配技术展“，160,000㎡展览面积 、3,000＋参展企业、100,000＋专业观众。
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