Les PCB seront-ils remplacés par des puces à l'avenir

Alors que la Chine est devenue la base industrielle la plus importante au monde, les industries connexes en amont se sont progressivement déplacées vers la Chine, et l'industrie des PCB en fait partie. Dans le même temps, avec le développement vigoureux des véhicules à énergies nouvelles, de la 5G et d'autres nouvelles technologies, des exigences plus élevées ont également été mises en avant pour les PCB. En tant que composant électronique important, son rôle devient de plus en plus important à l'heure actuelle.

Depuis 2006, la valeur de la production de PCB de la Chine a dépassé le Japon pour devenir la plus grande base de production au monde. En 2020, la valeur de la production représentait 53,8 % de la valeur mondiale. Fait intéressant, bien que le marché mondial des PCB montre une certaine cyclicité, la valeur de la production de PCB en Chine est en constante augmentation. En 2020, la valeur de la production de l'industrie nationale des panneaux de PCB dépassera 35 milliards de dollars américains. Cependant, sous la prospérité, il y a un dicton sur le marché selon lequel les PCB seront remplacés par des puces à l'avenir, et où ira le marché des PCB ?

Les véhicules à énergie nouvelle et le développement du marché de la 5G entraînent une augmentation de la demande de PCB

Connu comme la "mère des composants électroniques", le PCB est un pont qui transporte des composants électroniques et connecte des circuits. Cependant, au cours des deux dernières années, le conflit commercial sino-américain et la nouvelle épidémie de couronne ont eu un impact énorme sur l'industrie des semi-conducteurs. Évité a été affecté dans une certaine mesure.

Selon des sources de l'industrie, à en juger par les réactions actuelles du marché des terminaux et de la chaîne d'approvisionnement, la demande actuelle de PCB est en fait en augmentation, y compris la 5G, les maisons intelligentes et les véhicules à énergie nouvelle. Si l'on prend l'exemple des véhicules à énergie nouvelle, la demande de PCB sera 4-5 fois supérieure à celle des véhicules traditionnels, et la demande globale du marché est forte.

Dans le même temps, en raison de la pénurie de puces sur le marché, la progression des produits de nombreux clients n'est pas celle attendue, y compris l'assemblage des PCB et la production de produits finis à un stade ultérieur.

Les PCB seront-ils remplacés par des puces à l'avenir ? Il y a des soucis cachés derrière la prospérité

Alors que la Chine est devenue la base industrielle la plus importante au monde, les industries connexes en amont se sont progressivement déplacées vers la Chine, et l'industrie des PCB en fait partie. Dans le même temps, avec le développement vigoureux des véhicules à énergies nouvelles, de la 5G et d'autres nouvelles technologies, des exigences plus élevées sont également imposées aux PCB. En tant que composant électronique important, son rôle devient de plus en plus important à l'heure actuelle.

Depuis 2006, la valeur de la production de PCB de la Chine a dépassé celle du Japon pour devenir la plus grande base de production au monde, et en 2020, la valeur de la production représentera 53,8 % de la valeur mondiale. Fait intéressant, bien que le marché mondial des PCB montre une certaine cyclicité, la valeur de la production de PCB en Chine est en constante augmentation. En 2020, la valeur de la production de l'industrie nationale des panneaux de PCB dépassera 35 milliards de dollars américains. Cependant, sous la prospérité, il y a un dicton sur le marché selon lequel les PCB seront remplacés par des puces à l'avenir, et où ira le marché des PCB ?

Ratio de valeur de sortie de l'industrie PCB de la Chine|Bureau national des statistiques

Les véhicules à énergie nouvelle et le développement du marché de la 5G entraînent une augmentation de la demande de PCB

Connu comme la "mère des composants électroniques", le PCB est un pont qui transporte des composants électroniques et connecte des circuits. Cependant, au cours des deux dernières années, le conflit commercial sino-américain et la nouvelle épidémie de couronne ont eu un impact énorme sur l'industrie des semi-conducteurs. Évité a été affecté dans une certaine mesure.

Selon des sources de l'industrie, à en juger par les réactions actuelles du marché des terminaux et de la chaîne d'approvisionnement, la demande actuelle de PCB est en fait en augmentation, y compris la 5G, les maisons intelligentes et les véhicules à énergie nouvelle. Si l'on prend l'exemple des véhicules à énergie nouvelle, la demande de PCB sera 4-5 fois supérieure à celle des véhicules traditionnels, et la demande globale du marché est forte.

Dans le même temps, en raison de la pénurie de puces sur le marché, la progression des produits de nombreux clients n'est pas celle attendue, y compris l'assemblage des PCB et la production de produits finis à un stade ultérieur.

Lin Chaowen, directeur technique d'Indavinuo, estime qu'en raison de la pénurie de puces, l'augmentation des prix a duré longtemps et que de nombreuses entreprises d'électronique nationales ont réagi en localisant ou en remplaçant les puces. L'épreuvage gratuit a renforcé l'enthousiasme de nombreuses entreprises et enseignants et étudiants pour l'épreuvage des PCB, mais a apporté un certain degré de croissance au marché de la fabrication de PCB.

Bien que la demande de PCB dans les véhicules à énergie nouvelle ait considérablement augmenté, en raison de l'utilisation de batteries de grande capacité dans les véhicules à énergie nouvelle, le courant dans le circuit devient plus important, et la conception de transport de courant et la conception thermique deviennent critiques, et le PCB est plus soucieux de la fiabilité. conception, mais du point de vue des performances, le plus grand impact sur la fiabilité est la génération de chaleur. Par conséquent, il est nécessaire de contrôler la chaleur du boîtier IC, à travers le PCB, jusqu'au produit complet dans l'environnement d'exploitation.

De plus, les véhicules à énergies nouvelles sont également équipés de technologies telles que la conduite autonome, le radar et le cockpit intelligent. Par rapport aux véhicules traditionnels, la conception du PCB est beaucoup plus compliquée, et pour réaliser ces fonctions riches, les exigences de débit des signaux transportés par le PCB seront plus élevées. , et il peut y avoir une demande pour les cartes HDI sur les cockpits intelligents. Dans le même temps, les véhicules à énergies nouvelles sont généralement équipés de nombreux modules caméras, ce qui nécessite des cartes plus souples et rigides.

En plus des véhicules à énergie nouvelle, la fabrication de PCB haut de gamme pour les industries de support de circuits intégrés, telles que les équipements de test de semi-conducteurs, inaugurera un processus de croissance rapide à l'avenir, et ce domaine était principalement occupé par les États-Unis, le Japon, le Sud La Corée et d'autres pays dans le passé.

Dans le domaine de la technologie d'affichage, en particulier la LED électroluminescente active de nouvelle génération, le module de rétroéclairage du module de rétroéclairage est généralement aussi grand que l'écran et le PCB. Et ce type d'équipement d'affichage est généralement utilisé pour surveiller les grands écrans, les écrans publicitaires extérieurs et d'autres domaines, et la demande actuelle du marché augmente également.

Dans le domaine de la 5G et des smartphones, Lin Chaowen a déclaré que la 5G se reflétait principalement dans les considérations de conception des matériaux PCB et de la qualité de transmission du signal. Par rapport à la 4G, la 5G a une vitesse plus élevée, une plus grande capacité et une latence plus faible. Le problème de "chauffage" également apporté aux stations de base et aux terminaux 5G a attiré beaucoup d'attention de la part de l'industrie. Dans le domaine des smartphones, les téléphones mobiles 5G ont été continuellement mis à niveau vers des performances élevées, une qualité d'écran élevée, une intégration élevée et une finesse. Par rapport à l'ère 4G, la génération de chaleur a considérablement augmenté et la demande de dissipation de chaleur a également considérablement augmenté. Des dispositifs plus économes en énergie et des solutions de refroidissement de PCB plus efficaces sont nécessaires de toute urgence dans la conception de circuits dans le domaine 5G.

On peut voir qu'avec le développement actuel des véhicules à énergie nouvelle, de la 5G, des nouvelles technologies d'affichage, des tests de semi-conducteurs et d'autres domaines, la demande de PCB sur le marché intérieur augmente également et, en raison des mises à niveau technologiques, la conception des PCB a également augmenté. normes. Exiger.

Qu'est-ce qu'un bon PCB

L'industrie des PCB s'est développée pendant si longtemps, et maintenant il y a de nouveaux changements dans la conception des PCB. L'un est une plus grande miniaturisation, qui est principalement motivée par les exigences de portabilité des appareils intelligents ; l'autre est la transformation des PCB de cartes rigides traditionnelles en cartes rigides-flexibles. Et lorsque le PCB se déplace vers le haut de gamme, il y a deux aspects principaux, l'un est que le transport de données et le taux de transmission deviennent de plus en plus élevés, et l'autre est que pour la maison intelligente et les appareils portables, la demande de HDI est devient de plus en plus évidente.

Les exigences des utilisateurs pour les PCB deviennent également de plus en plus élevées. Lin Chaowen a déclaré qu'une vitesse plus élevée, une taille plus petite et un délai de mise sur le marché plus rapide sont à la fois des défis et des opportunités pour la conception de PCB. Pour les clients, dans l'optique de respecter les indicateurs de performance, il est préférable d'avoir un délai de conception plus rapide.

Un bon circuit imprimé doit respecter l'intégrité du signal, l'intégrité de l'alimentation et la conformité à la conception de la compatibilité électromagnétique, qui se reflètent principalement dans les performances du circuit. Au niveau que l'utilisateur peut voir à l'œil nu, un excellent travail de PCB doit être dense dans sa mise en page, soigné et symétrique, et prendre en compte l'esthétique de la mise en page. Dans le même temps, les habitudes de fonctionnement de l'utilisateur sont prises en compte, par exemple, les prises sur le panneau sont disposées de manière raisonnable, ce qui est pratique pour brancher et débrancher, et il existe des consignes de sécurité claires.

Du point de vue des normes de l'industrie, un bon PCB doit d'abord répondre aux exigences de performance des utilisateurs, et en même temps, il peut également répondre aux normes en termes de fiabilité, et il est préférable d'avoir certains avantages en termes de coût. Bien sûr, pour différents produits, l'accent mis sur les trois points ci-dessus sera également différent.

Les puces remplaceront-elles les PCB ?

Bien qu'il existe une forte demande de PCB sur le marché aujourd'hui, de nombreuses nouvelles technologies imposent également des exigences plus élevées pour la conception des PCB. Cependant, il y a un dicton sur le marché qui dit qu'avec la tendance à l'intégration du matériel et des logiciels, l'application deviendra de plus en plus simple, et le besoin initial de construire un circuit complexe peut désormais être résolu avec une seule puce. Si tout cela est vrai, le boom des PCB aujourd'hui n'est rien d'autre qu'une bulle.

Cependant, pour cette déclaration, Lin Chaowen a déclaré que bien que l'intégration de la puce soit de plus en plus élevée, il est impossible de remplacer le PCB à court terme, et le support de base doit encore être réalisé via le PCB. Par exemple, le SoC d'un téléphone mobile intègre une série de modules comprenant CPU, GPU, DDR, etc., ce qui peut être considéré comme l'intégration complète de modules qui ne pouvaient être implémentés que sur un seul PCB auparavant.

Mais il y a encore quelques problèmes. Par exemple, même à l'ère du 5nm, le SoC ne peut pas intégrer indépendamment toutes les puces du téléphone mobile sous prétexte d'assurer son propre contenu ; en même temps, même si les puces sont intégrées ensemble, le problème de l'accumulation de chaleur des petites puces est toujours un problème à l'heure actuelle. Des difficultés, telles que le problème de chauffage du Snapdragon 888, même l'Apple A14 ne peuvent pas résoudre le problème de chauffage ; de plus, agrandir la puce haute densité pour intégrer le contenu du PCB réduira le rendement, il est donc préférable de le mettre directement sur le PCB.

Selon les initiés de l'industrie, il y a en effet une tendance à l'intégration des puces. Par exemple, les puces de téléphone mobile ont une bande de base intégrée et d'autres appareils connexes, ce qui réduit considérablement la surface de la carte mère des téléphones mobiles. Mais ce qu'il faut voir, c'est que lorsque ces puces sont très intégrées, il faut poursuivre la miniaturisation et l'amincissement, tout en veillant à ce que leurs performances soient à la hauteur des exigences.

De certains aspects, la production de la carte mère du produit est encore plus difficile. Dans le même temps, il est difficile pour certaines interfaces externes de PCB d'être intégrées dans la puce, et l'accès à l'USB est devenu un problème. Dans certains produits à haute fiabilité, il y a moins d'applications. Le coût du produit et les problèmes de demande correspondants doivent être pris en compte. Par conséquent, pendant longtemps encore, la demande de PCB traditionnels maintiendra une tendance à la hausse.

Cependant, une illusion peut être faite ici, puisque les PCB sont principalement basés sur des lignes conductrices chargées d'isolant, tandis que les puces sont basées sur des semi-conducteurs. Donc, si les semi-conducteurs peuvent être utilisés comme matériaux pour fabriquer des cartes PCB à l'avenir, cela implique bien sûr le prix des matières premières, ainsi que les caractéristiques d'impédance du signal, ainsi que des problèmes physiques tels que la durabilité, la dissipation thermique et la distorsion.

Mais si cela peut être réalisé, alors cette carte PCB faite de semi-conducteurs peut également être considérée comme une puce de la taille d'un PCB.

À en juger par le marché de ces dernières années, l'industrie chinoise des PCB continue de se développer rapidement, et avec l'émergence d'applications telles que la 5G, les véhicules à énergie nouvelle et les nouvelles technologies d'affichage, de nouveaux défis ont été relevés pour les PCB. Dans le même temps, la maturité de l'industrie a également créé les besoins des concepteurs de PCB tiers. En connectant l'usine d'origine et les fabricants de PCB, une solution de production de masse rentable est finalement formée. Quant à savoir si les puces remplaceront les PCB à l'avenir, du moins pas à court terme, et la demande continue de croître. Mais à long terme, de nombreuses innovations découlent d'hypothèses audacieuses.