電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/黃山明）隨著中國成為全球最重要的產(chǎn)業(yè)基地，相關(guān)上游產(chǎn)業(yè)也逐漸向中國地區(qū)轉(zhuǎn)移，PCB行業(yè)就是其中之一。同時，隨著新能源車、5G等新技術(shù)的蓬勃發(fā)展，對于PCB也提出了更高的要求，作為重要的電子部件，其作用在當(dāng)前也愈發(fā)凸顯。

從2006年開始，中國的PCB產(chǎn)值便超過了日本成為了全球最大的生產(chǎn)基地，2020年產(chǎn)值占比更是達到了全球的53.8%。有趣的是，盡管全球的PCB市場呈現(xiàn)了一定的周期性，但中國的PCB產(chǎn)值卻在不斷攀升，2020年國內(nèi)PCB板行業(yè)產(chǎn)值規(guī)模達超過350億美元。不過在繁榮之下，市場中卻流傳著這樣一個說法，未來的PCB將被芯片取代，PCB市場又將走向何方？

新能源汽車、5G市場發(fā)展帶動PCB需求上升

PCB被譽為“電子元器件之母”，是承載電子元器件并連接電路的橋梁，不過在近兩些年的中美貿(mào)易沖突以及新冠疫情都對半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)造成了巨大的沖擊，PCB同樣不可避免的受到了一定的影響。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露，從目前終端市場以及供應(yīng)鏈反饋的情況來看，目前對于PCB的需求其實是上升的，包括5G、智能家居、新能源汽車。以新能源汽車為例，對于PCB的需求數(shù)量將是傳統(tǒng)汽車的4-5倍，整體市場需求旺盛。

同時由于市場中芯片的缺貨問題，也導(dǎo)致許多客戶產(chǎn)品進度不如預(yù)期，包括PCB的組裝以及后期的成品出產(chǎn)都受到了一定的影響。

英達維諾技術(shù)總監(jiān)林超文認為，目前由于芯片缺貨漲價的情況持續(xù)時間較長，國內(nèi)很多電子公司通過國產(chǎn)化或更換芯片方案來應(yīng)對，大量的產(chǎn)品需要PCB改版設(shè)計，一些PCB廠還通過免費的打樣提升了眾多企業(yè)和高校師生的PCB打樣熱情，反而給PCB制造市場帶來了一定程度的增長。

盡管新能源汽車對于PCB的需求大增，但在新能源汽車中由于采用了大容量電池，電路中電流變大，載流設(shè)計和熱設(shè)計變得至關(guān)重要，對PCB而言更看重可靠性設(shè)計，而但從性能來看，影響可靠性最大的一點是發(fā)熱。因此需要從IC封裝開始，貫穿PCB，直至運行環(huán)境下的完整產(chǎn)品都控制熱度。

此外，新能源汽車還搭載了自動駕駛、雷達、智能座艙等技術(shù)，相比傳統(tǒng)汽車在PCB的設(shè)計上要復(fù)雜很多，并且想要實現(xiàn)這些豐富的功能，PCB所承載信號的速率要求會更高，并且在智能座艙上可能會出現(xiàn)HDI板的需求。同時新能源車通常還搭載許多攝像頭模組，這就要求更多的軟硬結(jié)合板。

除了新能源汽車外，在針對集成電路配套產(chǎn)業(yè)，如半導(dǎo)體檢測設(shè)備的高端PCB制造未來將迎來一個高速成長的過程，而這塊領(lǐng)域過去主要由美國、日本、韓國等國家所占據(jù)。

而在顯示技術(shù)領(lǐng)域中，尤其是下一代主動發(fā)光的LED，其背光模組通常是屏幕多大，其PCB就有多大。而這種顯示設(shè)備，通常運用在監(jiān)控大屏、室外的廣告屏幕等領(lǐng)域，目前市場需求也在不斷攀升。

在5G與智能手機領(lǐng)域，林超文表示，5G主要體現(xiàn)在對PCB材料，信號傳輸質(zhì)量的設(shè)計考量上。5G相對4G速率更高、容量更大、延時更低。同樣給5G基站與終端帶來的“發(fā)熱”
問題深受行業(yè)關(guān)注。在智能手機領(lǐng)域，5G手機朝著高性能、高屏幕素質(zhì)、高集成度、輕薄化等方向不斷升級，發(fā)熱量相對于4G時代大幅增加，散熱需求也隨之大幅提升。在5G領(lǐng)域的電路設(shè)計中亟需更節(jié)能的器件及更有效的PCB散熱方案。

可見，隨著目前新能源汽車、5G、新型顯示技術(shù)、半導(dǎo)體檢測等多個領(lǐng)域的發(fā)展，國內(nèi)市場對于PCB的需求也在不斷上升，并且由于技術(shù)的升級，也對PCB設(shè)計提出了更高的要求。

什么才算好的PCB

PCB行業(yè)發(fā)展如此之久，如今PCB在設(shè)計上也有了一些新的變化。一個是更加的小型化，主要由智能設(shè)備便攜性需求所帶動；另一個則是PCB從傳統(tǒng)的硬板向軟硬結(jié)合板轉(zhuǎn)變。并且在PCB向高端邁進時，主要會有兩個方面，一個是數(shù)據(jù)承載以及傳輸速率越來越高，另一個則是針對智能家居及可穿戴設(shè)備而言，對HDI的需求越發(fā)明顯。

用戶對于PCB的要求也越來越高，林超文表示，更高速，更小型，更快的產(chǎn)品上市時間，這些對于PCB設(shè)計來說既是挑戰(zhàn)又是機遇。對于客戶而言，在滿足性能指標(biāo)的前提下，最好能夠有更快的設(shè)計交期。

而一個好的PCB，需要滿足信號完整性，電源完整性及符合電磁兼容設(shè)計，這些主要體現(xiàn)在電路性能上。在用戶肉眼可以看到的層面，一個優(yōu)秀的PCB作品應(yīng)在布局上疏密有間，整齊對稱，兼顧布局美觀性。同時兼顧用戶的操作習(xí)慣，比如面板上的插座排布合理，方便插拔，有明確的安全指示。

從行業(yè)標(biāo)準來看，好的PCB首先要滿足用戶的性能需求，同時可靠性方面也能達到標(biāo)準，最好還能在成本上有一定優(yōu)勢。當(dāng)然，針對不同的產(chǎn)品，對于上述三點的偏重也會有所不同。

芯片將取代PCB？

雖然如今市場中對于PCB的需求旺盛，同時許多新技術(shù)也對PCB設(shè)計提出了更高要求。但市場中存在著一種說法，隨著硬件與軟件的集成化趨勢，應(yīng)用也將越來越簡單，而原來需要搭建復(fù)雜電路如今只需一顆芯片就能夠解決。如果這一切成真，那么如今PCB的繁榮，不過是一場泡沫。

不過對于這種說法，林超文表示，雖然芯片集成度越來越高，短期內(nèi)不可能取代PCB，仍需要通過PCB來實現(xiàn)基礎(chǔ)支撐。比如手機的SoC集成了包括CPU、GPU、DDR等在內(nèi)的一系列模塊，可以算得上是對以前只能在一塊PCB板子上實現(xiàn)的模塊的全部整合。

但還存在一些問題，比如即便在5nm時代下，SoC在保證自身搭載內(nèi)容的前提下也無法獨立集成手機全部的芯片；同時，即便將芯片集成在一起，小芯片積熱問題仍然是目前的一個難點，比如驍龍888的發(fā)熱問題，甚至蘋果A14也無法解決發(fā)熱問題；此外，將高密度芯片做大以集成PCB內(nèi)容，會降低良品率，不如直接放在PCB上。

有業(yè)內(nèi)人士透露，目前的確有芯片集成化的趨勢，比如手機芯片中已經(jīng)集成了基帶等相關(guān)器件，大幅減少了手機的主板面積。但需要看到的是，當(dāng)這些芯片高度集成化后，還需要追究小型化、輕薄化，同時保證其性能符合要求。

從某些方面來看，產(chǎn)品主板的制作難度反而更大了。同時，一些PCB對外的接口很難做到芯片里，USB要如何接入都成為一個問題。而在一些高可靠性的產(chǎn)品上，應(yīng)用較少。需要考慮到產(chǎn)品的成本以及相應(yīng)的需求問題。因此，在未來相當(dāng)長的一段時間，傳統(tǒng)PCB需求還是會維持一個增長的趨勢。

不過這里可以提出一個假象，因為PCB主要是基于絕緣體加載導(dǎo)體線路，而芯片則是基于半導(dǎo)體而制造的。那么未來是否可以將半導(dǎo)體作為材料，制造PCB板，當(dāng)然這里涉及到原材料價格問題，以及信號阻抗特性，以及耐用性、散熱性、扭曲等物理問題。

但如果能夠?qū)崿F(xiàn)，那這個用半導(dǎo)體制作的PCB板，也可以看做是一個PCB大小的芯片。

結(jié)語

從近幾年的市場來看，中國PCB產(chǎn)業(yè)仍在快速的發(fā)展，并且隨著5G、新能源汽車、新型顯示技術(shù)等應(yīng)用的出現(xiàn)，對PCB提出了新的挑戰(zhàn)。同時，行業(yè)的成熟，也誕生了第三方PCB設(shè)計商的需求，通過對接原廠與PCB廠商，最終形成高性價比的可量產(chǎn)方案。至于未來芯片是否會取代PCB，至少短期內(nèi)并不會，需求仍處于增長狀態(tài)。但從長期來看，許多創(chuàng)新都是來自于大膽假設(shè)。