صنعت PCB در عصر 5G: فرصتها و چالشها
مزایای فناوری 5G آشکار است و کشورهای جهان به طور فعال در حال ترویج پذیرش آن هستند. با این حال، استفاده گسترده از فناوری 5G ممکن است با چالشهای خاصی روبرو شود. سرعت انتقال سیگنال با فرکانس امواج رادیویی ارتباط مستقیم دارد، به این معنی که فرکانسهای بالاتر منجر به سرعت بیشتر میشوند. متأسفانه، سیگنالهای فرکانس بالا نیز در حین انتقال دچار تضعیف بیشتری میشوند. برای رسیدگی به این مسائل، روند اجتنابناپذیر، ساخت مراکز کنترل داده در مقیاس بزرگ و ایستگاههای پایه با تراکم بالا است.
در این چشمانداز در حال تحول، توسعه فناوری 5G هم فرصتها و هم چالشهایی را برای صنعت PCB ارائه میدهد. افزایش تقاضا برای کیفیت بالا برد مدار چاپی 5G پتانسیل درآمد قابل توجهی برای تولیدکنندگان ایجاد میکند. با این حال، استانداردهای سختگیرانهتر محصول، مستلزم قابلیتها و اجرای بیشتر از سوی تولیدکنندگان است. در این مقاله، FS Technology با در نظر گرفتن ملاحظات مختلف، تأثیر توسعه فناوری 5G بر صنعت PCB را بررسی خواهد کرد.
رشد صنعتی را هدایت میکند
به عنوان سنگ بنای الکترونیک، برد مدار چاپی (PCB) یک جزء ضروری در تقریباً همه انواع تجهیزات است. ظهور فناوری 5G سه تغییر قابل توجه در صنعت ارتباطات ایجاد کرده است: ارتقاء تجهیزات ترمینال، افزایش ساخت ایستگاههای پایه و افزایش تقاضاهای فنی. از یک سو، این تغییرات منجر به افزایش تقاضای برد مدار چاپی (PCB) شده و از سوی دیگر، قیمت واحد بردهای PCBA را افزایش داده است.
برای افزایش کیفیت سیگنالهای 5G، استفاده از فناوری Massive MIMO اجتنابناپذیر شده است. این فناوری چند آنتنه در مدیریت انتشار چندمسیره و حذف تداخل عملکرد فوقالعادهای دارد، اما چالشهای سازگاری را برای دریافت سیگنال ایجاد میکند. برای هماهنگی بهتر با عصر 5G، تولیدکنندگان بزرگ لوازم الکترونیکی تولید و ارتقاء محصولات موجود را برای سازگاری با 5G آغاز کردهاند. به عنوان مثال، در مورد تلفنهای همراه، طبق آمار وزارت صنایع و فناوری اطلاعات، تولید تلفنهای همراه سازگار با 5G از نیمه دوم سال 2019 رو به افزایش بوده است و پیشبینی میشود که محمولههای تلفن همراه چین در سال 2022 به 574 میلیون دستگاه برسد.
علاوه بر این، از آنجا که 5G از سیگنالهای فرکانس بالا استفاده میکند، سرعت انتقال واقعاً سریع است، اما افت سیگنال بالا منجر به محدود شدن مسافت انتقال میشود. در نتیجه، افزایش قابل توجه در ساخت ایستگاههای پایه برای دستیابی به پوشش جامع سیگنال 5G ضروری است. طبق گزارش صنعت ارتباطات منتشر شده توسط موسسه تحقیقات صنعتی، انتظار میرود تعداد ساخت ماکروسلها دو برابر دوران 4G باشد و تعداد ایستگاههای پایه کوچک در مقایسه با ارقام قبلی بیش از ده برابر افزایش یابد.
از همه مهمتر، برد مدار چاپی 5G الزامات سختگیرانهای را بر فناوری و کیفیت محصول تحمیل میکند. اولاً، برد مدار چاپی هیدروکربنی به عنوان جایگزین برد مدار چاپی سنتی استفاده میشود که مستلزم طراحیهای فرکانس بالا و RF برای کنترل فاز سیگنالهای RF است. این امر هزینه بردهای بدون روکش را تقریباً به 3000 تا 6000 یوان در هر متر مربع افزایش میدهد که دو تا سه برابر هزینه بردهای مدار چاپی معمولی است. علاوه بر این، تعداد بیشتری از اجزای جلویی RF باید نصب شوند که منجر به افزایش هزینههای محصول نهایی میشود. در نتیجه، قیمت یک برد PCBA بیش از سه برابر هزینه اولیه است.
چالشهای پیش روی تولیدکنندگان
اگرچه توسعه 5G در واقع باعث افزایش تقاضا برای PCB در بازار الکترونیک شده و متعاقباً هزینهها را برای مصرفکنندگان افزایش داده است، اما مهم است که بدانیم این افزایش هم فرصتها و هم چالشهایی را به همراه دارد. برای تولیدکنندگان PCB، این چالشها ناشی از پیچیدگی فزاینده تولید و الزامات سختگیرانه محصول است.
ارتباطات 5G مستلزم استفاده از باندهای فرکانسی بالاتر و پهنای باندهای بزرگتر است. این به نوبه خود نشان میدهد که طراحان باید در طرحبندی مدارهای پیچیدهتر مشارکت کنند و از مواد پیشرفته برای اطمینان از یکپارچگی سیگنال در مرحله طراحی استفاده کنند. در نتیجه، نیاز فزایندهای به ایجاد مدارهایی با تراکم بیشتر وجود دارد., برد مدار چاپی چند لایه. با این حال، شایان ذکر است که اکثر تولیدکنندگان در تولید بردهای چند لایه محدودیتهایی دارند. حتی یک مرکز بزرگ مانند JLCPCB فقط میتواند ارائه دهد خدمات تولید برد مدار چاپی (PCB) تا 10 لایه.
هدف نهایی پشت طرحبندیهای مدار متراکمتر، جای دادن آنتنها و ماژولهای فرکانس رادیویی بیشتر است. با این حال، از آنجایی که دستگاهها در فرکانسهای بالاتر کار میکنند، گرمای بیشتری تولید میکنند. چیدمان قطعات با چگالی بالا، تجمع گرما را تشدید میکند و اتلاف کارآمد را چالشبرانگیزتر میکند.
اینها تنها برخی از چالشهایی هستند که طراحی و تولید برد مدار چاپی 5G با آنها مواجه است. پرداختن به این چالشها مستلزم آن است که تولیدکنندگان تجربه بیشتری داشته باشند، از تجهیزات پیشرفتهتری استفاده کنند و نوآوری را بپذیرند. اگر نگران یافتن یک تولیدکننده برد مدار چاپی 5G هستید، میتوانید خدمات FS Technology را امتحان کنید. ما توانایی تولید برد مدار چاپی از ... را داریم. ۱ تا ۵۶ لایه و پیشنهاد راهکارهای کلید در دست تا به شما در مقابله با تمام چالشهایتان کمک کند.
تأثیر بر ساخت چین
چین، به عنوان رهبر صنعت جهانی PCB، با ظهور فناوری 5G با فرصتهای بیسابقهای روبرو شده است. با این حال، در پس دادههایی که نشان میدهد تولید PCB چین بیش از 50% از کل تولید جهانی را تشکیل میدهد، واقعیتهای پیچیدهای وجود دارد که باید در نظر گرفته شوند.
اولاً، حجم قابل توجه بازار PCB چین در درجه اول ناشی از تولید انبوه مقدار قابل توجهی از محصولات رده پایین و متوسط است که از نظر مقرون به صرفه بودن برتری دارند. با این حال، در کاربردهای پیشرفته، به ویژه در زمینههایی مانند PCB با فرکانس بالا, تولیدکنندگان برد مدار چاپی ایالات متحده هنوز هم تسلط دارند. این حوزهها نیازمند سطوح بالاتری از فناوری و فرآیندهای تولید پیشرفته هستند.
صنعت برد مدار چاپی (PCB) یک بخش بازار چندوجهی را نشان میدهد که زمینههای مختلفی را شامل میشود، از تولید قطعات الکترونیکی بالادستی گرفته تا تولید و مونتاژ میاندستی. در این بازار جهانی به هم پیوسته، کشورها و مناطق مختلف از مزایای مربوط به خود بهره میبرند. به عنوان مثال، شرکت TSMC تایوان را در نظر بگیرید. این شرکت با تکیه بر فناوری پیشرفته، از یک مدل تقسیم کار جهانی برای تحقیق و توسعه، تولید و آزمایش در خارج از تایوان استفاده میکند و در نهایت جایگاه پیشرو در تولید تراشه را به دست آورده است.
علیرغم مواجهه با چالشهایی در حوزه پیشرفته،, تولیدکنندگان برد مدار چاپی چینی فعالانه در حال پیشرفت و ارتقای صنعت برد مدار چاپی 5G هستند. آنها در حال افزایش سرمایهگذاری در فناوری و بهبود مداوم کیفیت محصول هستند و هدفشان کسب سهم بیشتری از بازار محصولات رده بالا است.
برچسبها
ما دوست داریم از شما بشنویم