PCB未来将被芯片取代? ---看看专家怎么解读


从2006年开始,中国的PCB产值便超过了日本成为了全球最大的生产基地,2020年产值占比更是达到了全球的53.8%。有趣的是,尽管全球的PCB市场呈现了一定的周期性,但中国的PCB产值却在不断攀升,2020年国内PCB板行业产值规模达超过350亿美元。


中国PCB行业产值占比|国家统计局


芯片将取代PCB?


虽然如今市场中对于PCB的需求旺盛,同时许多新技术也对PCB设计提出了更高要求。但市场中存在着一种说法,随着硬件与软件的集成化趋势,应用也将越来越简单,而原来需要搭建复杂电路如今只需一颗芯片就能够解决。如果这一切成真,那么如今PCB的繁荣,不过是一场泡沫。

不过对于这种说法,林超文表示,虽然芯片集成度越来越高,短期内不可能取代PCB,仍需要通过PCB来实现基础支撑。比如手机的SoC集成了包括CPU、GPU、DDR等在内的一系列模块,可以算得上是对以前只能在一块PCB板子上实现的模块的全部整合。

但还存在一些问题,比如即便在5nm时代下,SoC在保证自身搭载内容的前提下也无法独立集成手机全部的芯片;同时,即便将芯片集成在一起,小芯片积热问题仍然是目前的一个难点,比如骁龙888的发热问题,甚至苹果A14也无法解决发热问题;此外,将高密度芯片做大以集成PCB内容,会降低良品率,不如直接放在PCB上。

有业内人士透露,目前的确有芯片集成化的趋势,比如手机芯片中已经集成了基带等相关器件,大幅减少了手机的主板面积。但需要看到的是,当这些芯片高度集成化后,还需要追究小型化、轻薄化,同时保证其性能符合要求。

从某些方面来看,产品主板的制作难度反而更大了。同时,一些PCB对外的接口很难做到芯片里,USB要如何接入都成为一个问题。而在一些高可靠性的产品上,应用较少。需要考虑到产品的成本以及相应的需求问题。因此,在未来相当长的一段时间,传统PCB需求还是会维持一个增长的趋势。

不过这里可以提出一个假象,因为PCB主要是基于绝缘体加载导体线路,而芯片则是基于半导体而制造的。那么未来是否可以将半导体作为材料,制造PCB板,当然这里涉及到原材料价格问题,以及信号阻抗特性,以及耐用性、散热性、扭曲等物理问题。

但如果能够实现,那这个用半导体制作的PCB板,也可以看做是一个PCB大小的芯片。


结语


从近几年的市场来看,中国PCB产业仍在快速的发展,并且随着5G、新能源汽车、新型显示技术等应用的出现,对PCB提出了新的挑战。同时,行业的成熟,也诞生了第三方PCB设计商的需求,通过对接原厂与PCB厂商,最终形成高性价比的可量产方案。至于未来芯片是否会取代PCB,至少短期内并不会,需求仍处于增长状态。但从长期来看,许多创新都是来自于大胆假设。(节选自电子发烧友网)


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