從下游終端市場來看,5G的出現(xiàn)將極大的改變?nèi)藗兊纳罘绞剑瑢?shí)現(xiàn)4K+超高清視頻觀看、在線AR/VR、云辦公、云游戲等全新體驗(yàn),5G的出現(xiàn)對各行業(yè)都有重要影響,更是會再次點(diǎn)燃通信市場,通信用PCB將會出現(xiàn)巨大增量市場。
▲通信領(lǐng)域各環(huán)節(jié)所使用的PCB說明
5G建設(shè)之:高價
在前文我們所寫的從物理角度上而言5G的傳輸面積僅為4G的1/4,但因?yàn)榧夹g(shù)的提高,目前5G所需覆蓋4G同區(qū)域理論而言為1.1~1.5倍。而其根本的技術(shù)改變源自于多方面,其中即包括了結(jié)構(gòu)改變以及材料改變這兩種,而他們也就直接導(dǎo)致了5G用PCB板的價格提升。
結(jié)構(gòu)改變:RRU+天線=AAU,PCB用量提高。從5G宏基站的結(jié)構(gòu)方式來看,5G宏基站的結(jié)構(gòu)方式與4G基站相比發(fā)生了巨大變化。
▲5G基站BBU拆分為CU和DU
▲Massive MIMO及RRU合并示意圖
4G基站分為三部分:分別是BBU(基帶處理單元)、RRU(射頻拉遠(yuǎn)單元)、天饋系統(tǒng),RRU和天線之前通過饋線連接。
5G宏基站則將將天線和RRU集合為AAU(有源天線單元),配以CU(集中單元)、DU(分布單元)最終形成5G宏基站架構(gòu)。AAU射頻板要在很小的空間內(nèi)集成更多地電子元件,同時需要滿足隔離要求,此時天線和RRU的集成位AAU的過程中就需要采用更多層的PCB板材,由此增加了單個宏基站的PCB使用量。
▲5G宏基站與4G基站PCB價值量測算
根據(jù)我們進(jìn)行的產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研及測算,在單個4G基站內(nèi)所使用的PCB板材總量約為0.294平方米,而在5G宏基站內(nèi)所使用的量根據(jù)測算約為0.513平方米。從量級上5G宏基站所使用的PCB將會是4G基站所使用的不到一倍。
5G基站用PCB要求之高直接致使PCB價格上漲。由于5G建設(shè)使用的是高頻高速等高性能PCB板,較之4G所使用材料來說在價值量上有大幅提升。高端PCB板材與低端板材價值量差異巨大,僅僅考慮原材料之一的覆銅板而言,低端基材與高端之間都有數(shù)倍的差異。
▲天線陣列演化需要使用更多高頻材料
▲不同種類覆銅板價格差異
此外,5G大規(guī)模使用MIMO技術(shù)以實(shí)現(xiàn)海量信號的高效傳輸,4G基站天線陣列單元通常小于等于8個,由于5G大規(guī)模使用MIMO技術(shù),天線陣列單元普遍達(dá)到了64/128個左右,天線單元之間也是通過高頻PCB進(jìn)行集合,由此產(chǎn)生疊加增量空間。
▲5G天線陣子集成
從信道帶寬來看,5G信道的增寬也使得基站所用的單片PCB面積有所擴(kuò)大,進(jìn)一步增加了5G基站的PCB使用面積。
5G建設(shè)之:高壁壘
國內(nèi)PCB行業(yè)集中度不高,往期市場紅利都是由眾多廠商共同分享,但此次的5G建設(shè)帶來的市場紅利卻只會由龍頭廠商獨(dú)享。5G時代不同于4G,在5G時代中,使用“高頻+低頻”的組合頻道模式,具有“連續(xù)廣域覆蓋”、“高容量”“低延時”等特點(diǎn),由于高頻頻率的引入,5G建設(shè)所使用的板材必須是高端的高頻高速PCB板,生產(chǎn)具有較大的技術(shù)壁壘,僅有少部分龍頭廠商具備規(guī)?;a(chǎn)能力。
PCB板材中,介電常數(shù)Dk、介質(zhì)損耗Df、導(dǎo)體表面粗糙程度對板材性能影響重大,高頻高速PCB板必須保證以下三點(diǎn):
1. 實(shí)現(xiàn)高速傳輸必須保證較低的介電常數(shù);
2. 高頻信號的傳輸具有較高的損耗,因此必須保證介質(zhì)損耗處于低位;
3. 導(dǎo)體表面的粗糙程度會對信號的傳輸會產(chǎn)生趨膚相應(yīng),趨膚效應(yīng)越強(qiáng),信號傳輸影響越大。
因此,高頻高速板材須使得導(dǎo)體表面較為光滑。
▲介質(zhì)損耗與速率反相關(guān)(左)、以及趨膚深度與頻率(右)
▲趨膚效應(yīng)示例
除此之外,要使得PCB板更好傳輸高頻信號,對熱膨脹系數(shù)、吸水性、耐熱性、抗化學(xué)性等物理性能也有較高要求。
2024-12-21 09:15
2024-12-20 08:53
2024-12-20 08:50
2024-12-19 09:23
2024-12-17 09:51
2024-12-17 09:35
2024-12-15 09:06
2024-12-12 10:16
2024-12-12 10:01