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【行业分析】HDI多层电路板5G背景下PCB行业发展机会深度分析
2020-11-02
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5G时期,通信基站和智能终端等应用将拓展高频PCB板市场,中高端PCB产品有盼成功实现量价齐升。

HDI多层电路板

5G时期将要来临,通信使用PCB量价齐升

5G有关发展没有遇到困难,通信PCB需要爆发。随着我国5G尝试频谱计划落到地上,各大主设施商和运营商的基站建设采集购买规划已经向下一阶段进展。

三大运营商频谱区分清楚各有独特的风格。从确认的5G频谱区分清楚方案来看,中国电信和联通主要分配到3.5GHz近旁频带资源,该频带产业链成熟,5G铺修发展较快;而中国移动取得2.6GHz和4.8~4.9GHz频带资源。

对于2.6GHz频带,市场一度担心产业链相对不了熟会对中国移动推进5G商用导致影响,不过随华为完成5G尝试中低频2.6GHz频带下5G基站的新空口测试,下行效率达到1.8Gbps,与业界成熟的3.5GHz频带下的5G技术相当。由于2.6GHz近旁频带为4GLTE网络重耕局部,5G建设开始的一段时间可以无须新增基站站址,所以测试成功在这以后,中国移动有盼迅疾铺修5G建设。

5G建设加速通信PCB市场提高,将变成PCB行业提高的中心驱动力。近年以来,作为PCB产业提高驱动力的消费电子、计算机行业需要趋于达到最高限度,2016年通信PCB板产值占比首次超过计算机PCB板产值,占总量26百分之百,变成PCB行业第1大细分市场。通信誉PCB是到现在为止PCB行业最大细分领域,广泛应用于无线网、传道输送网、数值通信、固网宽带中,牵涉到背板、高速多层板高频微波板多功能金属基板等有关PCB产品。

5G建设频带高多频化,帮带通信誉PCB板量价齐升。5G建设一段时间基站先行,基站有关的通信誉PCB需要首先爆发。后续因5G时期信息传道输送速度群体提高,下游物联网、消费电子等网络流量爆发,5G网络容积相较4G有表面化提高,通信誉PCB需要接着提高。

MassiveMIMO技术应用于5G基站中,5G基站的软件和硬件架构显露出来显著变动。5G基站结构将4G基站中的BBU拆分为CU-DU二级架构,那里面DU是散布单元,CU是中央单元,具备非实时的无线高层协议处置功能。RRU和接收天线的组合在5G时期则直接挨整合为AAU,其数码接口独立扼制每个接收天线振子,变成主动式接收天线阵列。

对付上面所说的架构变更,基站射频材料发生表面化变动:

1)5G对接收天线系统的集成度提出了更高的要求。AAU射频板需求在更小的尺寸内集成更多的组件。同时为了满意隔离的需要,这种事情状况下,高多层PCB技术的应用是较为成熟的解决方案;因为这个在5G基站建设一段时间,AAU单元对高多层PCB板的需要将会大幅度升涨。

2)5G的办公频带更高,发射功率相较4G显露出来较大提高。高频带意味着对于PCB上游覆铜板料料的传道输送伤耗和散热性能要求更高,材料要求更高,通信PCB板料向高频化进展。

3)单站PCB用量大幅提高,5G基站疏密程度更高。MassiveMIMO的应用带来部件数目的大幅提高,相应PCB运用平面或物体表面的大小增加,单基站AAU的PCB用量预计达到4000平方厘米,单基站高频PCB材料总用量或有盼达到8000平方厘米。而5G运用信号传道输送频带升涨后,波段洞穿性减低,需求更多媒介基站施行信号传道输送中转,5G宏基站疏密程度有盼达到4G时期的1.5倍,基站总量有盼成功实现量的打破,驱动通信PCB板料的需要升涨。

高频高速PCB所用制作工艺困难程度升涨。对应5G多通道、大数值、极低延时的独特的地方,对BBU(CU/DU)的处置有经验提出更高要求。更大的流量要求接收天线具有64、128甚至于256通道数,相对付基站BBU数值处置有经验提出更高的要求,高速PCB的用量相较4G显露出来较大提高。AAU在5G时期的应用上也需求高速PCB,不过因为AAU的独特的地方,BBU所用PCB板层数更高,平面或物体表面的大小更大。

在移动基站中,背板是移动基站中平面或物体表面的大小最大的线路板,背板是电子系统的中心组成局部,承受着连署、支撑各功能板的功能,并成功实现各子板信号的传道输送。5G时期下,背板的进展发展方向是承载子板的数目不断增加、信号伤耗不断减损。

多层板占比提高、基材转向高频材料的发展方向下,单个基站PCB平均价格有盼提高。5G对接收天线系统的集成度有更高要求,需认为合适而使用多层PCB,据Pris马克,4层以上PCB在通信设施中用量占比合计超过70百分之百,那里面8-16层占比35.2百分之百。5G要达到高效率、多通道、大容积的标准,数值链路将更复杂、I/O(输入/输出)量更大,背板则要更高层数、超大尺寸、超大厚度、超多孔数和超高靠得住性,工艺困难程度远超4G。高速板加工的中心工艺在层压、钻孔、电镀等环节,更复杂的工艺将增加PCB加工环节的附带加上值。这个之外,基材方面需求运用高速高频材料,价钱将是原有材料的3~5倍。

5G基站运载PCB平面或物体表面的大小、层倍增加,通信PCB有盼迎来新一轮高提高。随着5G传道输送数值大幅增加,对于基站BBU的数值处置有经验有更高的要求,BBU将认为合适而使用更大平面或物体表面的大小,更高层数的PCB;AAU集成MassiveMIMO技术后也将在单站接收天线数目上显露出来较大提高,接收天线数目预计在6-12根/站,每根150片左右的PCB用量,单片PCB平面或物体表面的大小也因5G通信频带增加而升涨,从4G时期的0.0015平方米升涨为0.0035平方米左右;况且AAU需求在更小的尺寸内集成更多组件,推升PCB高多层化和PCB高频高速化,基站射频PCB单站用量在3.15~6.30平方米/站。高频高速PCB单位价钱至少为4G一段时间的1.5倍。

通信(基站)用PCB需要增速最快。中国移动存在的地方2.6GHz的5G建设开始的一段时间,PCB价值增量主要出处于基站PCB的ASP升涨,基站数目不会增加众多,开始的一段时间群体建设音节或主要由中国电信和中国联通贡献。参照4G基站总建设规模据计数在400万站左右,我们守旧估计5G宏基站建设总量在2025年时预计与4G基站持衡,参照4G头一年的建设音节并做一定调试,预计2019年中国5G宏基站建设总量为12万站左右。

依据以上如果,测算5G宏基站建设带来的国内PCB投资总空间为300亿元左右;吸收4G和3G的建设经验,单年基站市场空间峰值将会在建设着手后大约第3~4年显露出来,即2021~2022年左右成功实现,单年贡献市场增量空间在97亿元左右。

通信(基站)PCB线路板

5G+电子微创新驱动新一轮替交换机需要,单机PCB价值量升涨

5G逐层落到地上非常刺激新一轮替交换机需要,消费电子PCB需要有盼回升。5G逐层落到地上将非常刺激新一轮替交换机需要,5G时期智强手机单机PCB用量增加,同时手机玩弄化独特的地方使智强手机市场对高端PCB产品如HDI板、FPC板的需要增加,消费电子用PCB市场也有盼迎来量价齐升。

随同着5G换机周期,智强手机出货量有盼回暖。依据IDC宣布的报告陈述,受宏观经济下行和智强手机匮缺重大创新,消费者换机周期拉长,2018年全世界智强手机出货量为14.05亿台,同比下滑4.1百分之百。但随同5G驱动的换机周期,智强手机出货量有盼回暖。

5G手机渗透在2019年着手,预计随着5G尝试稳步推进渗透速度不断加快。吸收4G建设一段时间4G手机渗透速度,预计5G手机出货量在2019年进入了萌芽期,在基站建设和技术加速度完成熟推进的未来两年进入了增速的爆发期,并在2022年达到增速峰巅。5G手机将延长下去小规模化、玩弄化发展方向,终端FPC、HDI板料用量增加,5G手机的迅速渗透将会推动HDI和FPC板市场需要升涨。

 

5G驱动智能终端市场进展,FPC和HDI市场空间很大

1、可折叠屏时期,FPC渗透率提高确认性高

FPC(柔性电路板,FlexiblePrintedCircuit)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具备高度靠得住性,绝色的可挠性印刷电路板。

FPC具备配线疏密程度高、重量轻、厚度薄、可屈曲和灵活度高等独特的地方,适合智能终端小规模化和玩弄化发展方向。它可以自由屈曲、卷绕、折叠,沿袭空间布局要求恣意安置,并在三度空间恣意移动和伸缩,达到元部件装配和导线连署的一体化。由于FPC的轻质化和可挠特别的性质,FPC在智能终端小规模化发展方向中市场份额越来越高。

PCB模块的细分品类中FPC增速最快。Pris马克预计2016年到2021年,FPC、HDI、多层板等年复合提高率均超过2百分之百,那里面FPC增速最快,达到3.4百分之百。

FPC下游应用途景集中在消费电子领域,未来将深度得到好处于5G为智能终端带来的提高机缘。依据Pri马克数值,FPC的下游应用途景集中在消费电子、交通工具电子和通信设施等领域,手机、平板、PC、消费电子等3C终端产品合计占FPC共80百分之百的应用,那里面智强手机占比为37百分之百之高。

FPC单机用量升涨发展方向表面化,技术迭代帮带单价提高。以FPC下游最大应用市场智强手机为例,单机用量在智强手机功能多元化的过程中不断增加。

5G时期FPC基材有可能迭代,LCP或变成未来主流。到现在为止FPC主要由聚酰亚胺或聚脂薄膜等柔性基材制成,依照基材薄膜的类型可以分为PI、PET和PEN等。那里面PI遮盖膜FPC是最常见的软板类型,可以进一步分为单面PI遮盖膜FPC、双面PI遮盖膜FPC、多层PI遮盖膜FPC刚挠接合PI遮盖膜FPC。

在5G时期,高频高速信号的传道输送独特的地方对PCB板料的介电常数(Dk)和传道输送伤耗因数(Df)提出了较高要求。相较PI基材,LCP基材具备低吸水性、低膨胀性、介电常数小(Dk=2.9)和媒介伤耗因数小(Df=0.001-0.002)的优势,能够较好满意5G时期高频高速要求。预计未来认为合适而使用LCP基材的FPC有可能变成行业主流,LCP材料更迭将提高FPC单机价值量。

2、适合5G手机玩弄化进展,HDI市场有盼敞开

5G运用频带增加帮带5G时期智强手机射频模组化和小规模化,同时双摄甚至于多摄的显露出来以及手机玩弄化的需要驱动智强手机终端PCB小规模化和高疏密程度化。PCB技术层级不断精进,以中国台湾地区手机PCB板技术进展为例,从早期一次成型的全板贯穿的互连作法着手,进展至应用部分层间内通的埋孔及外层衔接的盲孔技术制作的盲/埋孔板,直到利用非机械成孔形式制作的高疏密程度互连基板HDI,手机板的线宽/线距也从早期的6/6(mils/mils)迭代至到现在为止HDI板的3/3-2/2(mils/mils)。

未来手机单机元部件用量升涨发展方向确认,HDI板将接着向更薄、线宽线距更小、盲孔更细微进展。依据Pris马克预先推测,内存进展速度较快,不过手机还是是HDI板提高主要动力,预计占HDI板总量60百分之百以上,那里面微孔板增速最快,2016~2022 CAGR达到4.5百分之百左右。

 

电子化和智能化是交通工具进展发展方向,交通工具电子PCB量价齐升

交通工具的电子化和智能化发展方向将驱动车用PCB市场提高。交通工具电子是车体交通工具电子扼制装置和车载交通工具电子扼制装置的总称,交通工具电子化程度随着5G建设带来的通信速率提高预计未来5年内会显露出来较大提高,群体市场空间较大;未来交通工具电子主要进展发展方向是智能化;从ADAS向绝对半自动操纵过渡是较为确认的发展方向,PCB在交通工具电子中应用广泛,动力扼制系统、安全扼制系统、车身电子系统、娱乐通信这四大系统中均有牵涉到;近年我国新能量物质交通工具出货速度的迅速提高也将帮带PCB的用量提高。

多层板是交通工具电子的主要需要。依据前瞻研讨院的数值,4层~16层板在车用PCB中占比约为46.56百分之百,是交通工具电子PCB主要需要。

依据AT&S报告陈述的数值,2016年单辆交通工具的PCB均匀用量为55美圆,到2020年单辆交通工具PCB均匀用量将达到65美圆。新能量物质交通工具相形传统交通工具的PCB均匀用量增加增添,因为这个新能量物质交通工具渗透率提高将是车用PCB市场的关紧提高点。

1、新能量物质交通工具电子PCB市场空间测算

交通工具电子化升班将拉动交通工具电子用PCB需要,依据我们的测算,新能量物质交通工具VCU、MCU、BMS所带来的新增PCB需要约45.6亿元。新能量物质交通工具主要分为两品类型:纯电动交通工具和混合动力交通工具。混合动力交通工具驱动系统由引擎发动机和马达构成;纯电动交通工具的动力系统为电力系统,将由电控系统绝对调换掉传统交通工具的驱动系统,整车扼制器(VCU)、电机扼制器(MCU)和干电池管理系统(BMS)将带来单车PCB增量空间。

依据VCU和MCU认为合适而使用的平常的PCB价钱为1000元/平方米,BMS主控线路板价钱约为15000元/平方米,从控板价钱在1500~2000元/平方米左右测算,新能量物质交通工具均匀单车PCB价值量超过2000元,大幅越过智能化、轻量化所带来的提高幅度。

2018年全年,我国新能量物质交通工具产销作别完成127万辆和125.6万辆,同比作别提高59.9百分之百和61.7百分之百。依照群体交通工具市场成熟,销量增速较为牢稳和新能量物质交通工具销量增速按10百分之百的效率一年一年地递降测算,到2020年我国新能量物质交通工具年销量有盼达到228万辆,渗透率达7.45百分之百。国内新能量物质交通工具VCU、MCU、BMS所带来的新增PCB需要约45.6亿元,相当于16年全世界车用PCB市场的14.20百分之百。

2、半自动操纵交通工具电子PCB市场空间测算

额外,半自动操纵的经济活动化,也将为车用PCB开辟广大宽阔空间。依据NHTSA的分类,半自动操纵可以分为Level0至Level5五个标准,到现在为止半自动操纵处于level3;ADAS(高级操纵匡助系统,Advanced DrivingAssistant System)应用主要在车载摄像头、车载雷达方向。尽管就现时的技术水准静政策背景,要成功实现Level5,即绝对的半自动操纵尚有困难程度,不过不一样程度的ADAS应用正在渗透,将为车用PCB开辟广大宽阔生长空间。

在5G商用化加速的现阶段,我国ADAS的市场进展增速预计将超过30百分之百,到2020年市场规模有盼靠近300亿我国法定货币。

交通工具电动化和智能化进展双轮驱动,车用PCB市场增加。接合交通工具电子化、智能化和新能量物质化两大发展方向,车用PCB市场预计在未来五年内显露出来较快增速;高频高速化的需要使交通工具用PCB市场显露出来结构性变动,高频高速PCB提高空间相对更大,技术壁垒更高,市场集中度更大。

一方面,交通工具的电子化相形传统燃油引擎发动机的驱动系统增加了电控系统对PCB的要求,另一方面,新能量物质交通工具的中心为干电池、电机和电控,与传统交通工具相形其电子比例大幅增长。这两大因素提高了PCB在交通工具行业的运用量,车用PCB市场规模由2009年的28亿美圆增至2015年的49亿美圆,年复合提高率为9.78百分之百,到2018已经靠近60亿美圆。

同时,交通工具电子对于材料性能要求极高,这些个因素对于覆铜板行业来说不止增加了需要,也增长了中高端覆铜板的应用占比。

交通工具的电子化和智能化

全世界物联网终端规模迅速提高,对应的PCB用量大幅提高

1、全世界物联网市场规模迅速提高

物联网经过智能感知、辨别技术与普适计算等通信感知技术,广泛应用于网络的合成一体中,被称为继计算机、互联网在这以后世界信息产业进展的第三次浪潮。群体来看,全世界物联网有关技术、标准、应用、服务尚处于开始走阶段,物联网中心技术和标准整体体系处于加快进展和构建过程中。

全世界物联网产业市场规模呈迅速升涨之势。未来几年,全世界物联网市场规模仍将迅速提高,麦肯锡预计2025年全世界物联网市场规模均匀将达7.4万亿美圆。

随着物联网行业的迅速进展,全世界消费级IOT销行额迅速提高。2017年全世界消费级IOT销行额为4859亿美圆,同比提高29.5百分之百,并第一次超过全世界智强手机销行额。依据智研咨询预先推测,2020年全世界消费级IOT销行额将达到10689亿元,到时候其销行规模约为智强手机的2倍。

 

2、政策红利助推中国物联网市场进展

2018年,政务院及各地方政府颁布数量多相关于物联网的政策,牵涉到工业、物流运送、医疗康健、品质管理、建造等领域。在国度政策的红利下,中国物联网市场进展迅疾,据CCIA数值,2020年我国物联网产业整体体系基本形成,总体产业规模将打破2.5万亿。

物联网产业的进展与可用连署数关系近有关。现时全世界可用连署数约为90亿,据GSMA预先推测,到2025年将达到251亿,潜伏市场规模将超过7万亿美圆。依据工信部数值,截止2018 H1,我国物联网终端用户数已达到4.65亿,是今年前一年同期的2.5倍;中国移动在2018全世界合作火伴大会上宣告其物联网连署数达5亿,超过此前规划的3.49亿;中国联通上半年连署数新增2000万达到9000万;中国电信规划18年根连署数达1.4亿。

智慧城市建设如火如荼,物联网是智慧城市的神经器官传道输送整体体系。依据德勤宣布的《超级智慧城市报告陈述》,到现在为止全世界已开始工作或在建的智慧城市有1000多个,我国超过500座城市明确提出或正在建设智慧城市。2017年智慧城市市场规模高达4246亿美圆,预计到2022年将提高至1.2万亿美圆,阿里、腾讯,华为积极献身智慧城市建设。工业互联网平台经过部署各种传感器打通设施与数值和服务,推动制作业数码化转型。数值显露,2017年我国工业互联网市场规模达到4677亿元,2020年有盼提高到7000亿。

物联网终端归属电子设施,每台设施成功实现电路都需求用到一定量PCB,物联网终端设施暴增,将敞开终端用PCB的下游应用市场。

 

工控医疗设施电子化程度升涨,细分PCB市场得到好处

工控设施半自动化进展发展方向光明开朗,将带来未来市场结构性优化。工控设施一般具备较高的防磁、防尘、防冲击等性能,领有专用底板、较强抗干扰电源、蝉联长时间办公有经验等独特的地方,被视为一种加固的加强型计算机,用于工业扼制以保障工业背景的靠得住运行。

到现在为止我国已经成功实现了工业进展机械化,下一步向工业半自动化进展是明确发展方向,进展前面的景物一天一天地走向光明开朗;5G建设帮带下游物联网等设备和技术进展,加速工业半自动化孵育,工业半自动化扼制产品作为工业半自动化中的关紧一环,必将承此最近兴起市场迅速进展。

随着工业扼制的半自动化进展,工控设施电子化程度升涨,催产对上游关键电子部件PCB需要。据Pris马克计数,2016年工控医疗领域PCB需要约为37.70亿美圆,预计2016年至2021年工控医疗领域PCB需要复合提高率约为3.87百分之百。因为全世界人口进入老龄化,医疗摄谱仪的进展空间进一步增大,便携式医疗、家用医疗设施的需要迅速提高。工控医疗领域的PCB需要以16层及以下多层板和单/双面板为主,占比约为80.77百分之百,随未来工业半自动化程度对设施性能和集成程度要求增长,预计16层以上的高性能PCB占比进一步提高,调换原有低层PCB市场。

 中医疗器械市场升涨空间很大,有盼带来PCB增量。医疗设施指单独或组合宜合使用于人的身体的摄谱仪、设施、用具、材料还是其它东西,而医疗用电子产品主要表达为医疗器械中的高科技医疗设施,其基本特点标志是数码化和计算机化,如超声仪、血液细胞剖析仪、便携式医疗设施等。到现在为止我国的医疗器械行业市场中,高端医疗器械占比仅为25百分之百左右,75百分之百左右还是为中低端医疗器械,近年随互联网进展和人的总称康健认识增长,医疗器械的普及和更新换代需要量很大,以我国为代表的最近兴起市场潜在力量很大。据商业上的事务部数值,我国2016年医疗器械市场群体规模仅为3700亿元,占群体医疗药品市场规模的20百分之百左右,升涨空间很大,市场增速较快,未来将驱动PCB市场进展。

工控医疗增量空间值当期望,PCB提高再添动力。工业扼制、医疗器械领域PCB市场需要稳步升涨,很多PCB厂商积极考求部署涵盖工业机器人、高端医疗设施领域。依据Pris马克计数,2017年工业、医疗行业电子产品总体产值达到3,200亿美圆左右,预计2017-2022年将以4.1百分之百的年复合提高率提高,至2022年产值预估达到3920亿美圆。

工控医疗PCB线路板

航空航天机秘密载设施PCB需要兴起,高多层板助力市场提高

航空航天PCB要求严明,HDI板料卡位用力。航空航天PCB产品主要用于航空航天的机载设施,机载设施又可分为航电系统和机电系统。航电系统主要涵盖飞行扼制、飞行管理、座舱显露、导航、数值与语音通信、检查查看与告警等功能系统;机电系统主要涵盖电力系统、空气管儿理系统、燃油系统、液压系统等功能系统。依据Pris马克,2016年航空航天领域的PCB需要约为23.64亿美圆,预计2016年至2021年复合提高率约为3.59百分之百。航空航天领域的PCB需要主要以高多层板为主,那里面8-16层板的占比无上约为28.68百分之百。

航空航天PCB