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5G終端應用成形 PCB全球應用與市場趨勢

  • 陳婉潔

5G應用場景在RF抗干擾處理條件更加嚴苛,考驗先進PCB設計方案。Tring d.o.o.

DIGITIMES 企劃

隨著全球4G應用趨向成熟,全球終端需求數量持續下滑,新一代5G應用在無線傳輸效率、新應用加值話題增溫,成為市場再衝刺高峰的新契機,即便在換機需求不明顯氛圍下,全球市場對5G終端產品週邊需求乃至PCB應用仍有顯著支撐力道...

即便全球行動終端市場受疫情影響發展趨緩,但5G相關應用議題持續增溫,使進階PCB市場持續暢旺。(Tring d.o.o.)

進階PCB應用受惠5G市場刺激,帶動PCB研發需求。AT&S

在5G應用潮流下,終端設備為了滿足5G高效無線連接設計條件、最大化提升用戶無線接取網路資源的終端條件,設備需要導入多天線、抗干擾等設計前提已成不可避免的重大議題,尤其是5G行動應用下的大量影音多媒體資料傳輸需求,在5G傳輸鏈路上的數據傳輸量是與4G應用呈現數倍的差距,以往瀏覽影音頻道可能僅需維持1080p或是2K視訊鏈路品質,但在5G應用環境下需提供同時多視角、多媒材的複合數位媒體同步呈現,同樣類型的無線娛樂應用可能產生的數據量則有數倍的差異存在。

5G無線應用場景誘人 終端多元應用發燒

而5G除在用戶使用場景,可以據傳輸線路的高效能提升效益,擴展更豐富多元的複合數位媒體娛樂新型態應用,同樣的,在用戶密度較大的區域新的無線接取技術也必須實現無縫的用戶體驗,搭配投入如新一代的智慧監控、智慧家庭、智慧城市、智慧駕駛等加值應用場景。

而在PCB關鍵角色上,其實5G相關加值應用下,考驗的不僅是設備處理高頻、巨量資訊的無線鏈路線路品質與傳輸效能,在終端方面如何在數倍於4G應用場景的終端雜訊處理條件下,使用新一代技術滿足5G應用場景的無線接取需要。

如果就3GPP的規範內容可以發現5G應用包含sub-6GHz、毫米波(mmWave)應用頻段,而在每個應用範圍又另外規劃細分出使用頻段區分以不同營運商、國家區域進行應用,不同電信營運商取得執照可用頻段分配相對4G時代會更趨複雜。複雜頻段劃分與處理,不僅是5G相關應用需要考量設備PCB防干擾、信號防干涉問題外,其實5G終端設計還必須肩負回溯相容的特性,如5G終端設備仍須考量回溯支援4G TD-LTE/FD-LTE、TDSCDMA/CDMA2000/WCDMA、GSM…等舊通訊系統的相容條件,設計複雜度將會比前幾代方案更加複雜。

全球智能終端雖受疫情影響 5G應用議題週邊仍熱度不減

受到全球對智能應用終端需求下滑影響,而在5G議題下,即便市場對2020年終端量的預估仍持平穩看法,但在仰賴高階製程的智慧手持裝置PCB產值仍持續看好,因為新一代的高階PCB電路板因應5G產品應用,必須再更小體積同時維持載板的高密度布局、高散熱效果與因應多天線建置需因應之雜訊抗干擾要求,也使得單位PCB的產值利潤大幅提升,成為全球台、中、韓、日等電路板大廠重點競逐的產品領域。

即便全球性的新冠病毒疫情影響,導致2020年前半年市場數字受影響,但在5G應用相關議題增溫下,如電信服務商加速5G基地台與終端服務部署、5G高流量、低延遲加值應用相繼推出市場,與終端智慧型手機大廠推出新款折疊屏幕或新穎構型設計手機搶攻5G市場,持續刺激終端市場的話題熱度,即便在手機全球出貨量出現量縮,但實際上重點大廠仍在為5G競爭環境下積極拼搏爭奪市場。

日本大廠具特殊材料布局優勢 5G發展勢力不容小覷

觀察日本先進PCB市場產品布局現況,在智慧型手機關鍵軟性電路板產品方面,日系大廠為了避免競價競爭侵蝕獲利,開始擴展智慧手持設備外的應用領域,如機器人、生物醫療、智能汽車等新應用需求進行市場擴展,目前擴展動向仍需持續追蹤觀察。

若就5G應用趨勢檢視日系廠商動態,則除了智慧手持設備的應用領域需求外,在5G話題下衍生的利基型應用布局就不容小覷,如遠距醫療智能感測相關軟性電路板需求、機器人等進階智能應用等。在5G市場的PCB應用布局,日本在高頻應用PCB已有縝密布局,重點廠商像是Panasonic、日立化成(Hitachi Chemical Company)等重點廠商,即在PCB載板、軟/硬板PCB都有對應材料布局.可以是目前5G終端智能應用相關解決方案相對較完成的重點廠商。

重點韓廠雖退出低利潤產品市場 韓系手機大廠動態仍須觀察

反觀南韓PCB產業,其實南韓廠商的PCB領域近年表現並不顯眼,但受益於南韓當地智能行動終端的品牌銷量加持,在全球PCB市場高度進行檢視其市佔仍不容小覷,檢視南韓主要PCB廠商LG Innotek宣布在2019年底關閉旗下PCB業務,其因即是HDI(High Density Interconnector)高密度互聯電路板成本高,在市場高度競爭下利潤正逐步下滑.因此決定2020年中正式退出市場。

另一重點韓廠三星電機(Samsung Electro-Mechanics Co.)也因相似決策,退出中國HDI產品生產,而必須重視的市場關注焦點應放在,當兩大韓系PCB大廠退出智慧手持裝置種點材料的HDI應用市場供應後,相對應的市場空缺將由其他韓廠進入填補缺口?還是其原有市佔有了新的變化,都是後期必須重點關注的地方。

狹半導體、終端代工生產優勢 台廠產值表現亮眼

檢視台灣PCB市場現況,因在電子設備、代工生產等製造需求驅動,在2019年台廠市場佔有率為全球第一,在2020年期間,也是受惠5G全球需求議題刺激下,基本上台灣即具備極佳優勢,不僅有半導體、關鍵零組件等製造技術與產能優勢,在終端設備的代工製造等也因5G需求暢旺,帶動相對應之高階載板、軟/硬板等應用需求。

尤其在高利潤項目如5G基礎建設會使用到的ABF(Ajinomoto Build-up Film)類基板、IC應用載板、高頻多層板等進階高利潤原材料,台廠在研發、生產與應用方面均有重點廠商形成產業鍊結構,不僅5G應用後市看好前提持續刺激相關應用發酵,在全球其他競爭大廠搶進爭食市佔的同時,台灣以具關鍵IC產製能力、關鍵原材料研發生產與終端設備量產優勢,後期對於對應高階PCB應用需求將持續攀升。