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【行業分析】HDI多層電路板5G背景下PCB行業發展機會深度分析
2020-11-02
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5G時期,通信基站和智能終端等應用將拓展高頻PCB板市場,中高端PCB產品有盼成功實現量價齊升。

HDI多層電路板

5G時期將要來臨,通信使用PCB量價齊升

5G有關發展沒有遇到困難,通信PCB需要爆發。隨著我國5G嘗試頻譜計劃落到地上,各大主設施商和運營商的基站建設采集購買規劃已經向下一階段進展。

三大運營商頻譜區分清楚各有獨特的風格。從確認的5G頻譜區分清楚方案來看,中國電信和聯通主要分配到3.5GHz近旁頻帶資源,該頻帶產業鏈成熟,5G鋪修發展較快;而中國移動取得2.6GHz和4.8~4.9GHz頻帶資源。

對于2.6GHz頻帶,市場一度擔心產業鏈相對不了熟會對中國移動推進5G商用導致影響,不過隨華為完成5G嘗試中低頻2.6GHz頻帶下5G基站的新空口測試,下行效率達到1.8Gbps,與業界成熟的3.5GHz頻帶下的5G技術相當。由于2.6GHz近旁頻帶為4GLTE網絡重耕局部,5G建設開始的一段時間可以無須新增基站站址,所以測試成功在這以后,中國移動有盼迅疾鋪修5G建設。

5G建設加速通信PCB市場提高,將變成PCB行業提高的中心驅動力。近年以來,作為PCB產業提高驅動力的消費電子、計算機行業需要趨于達到最高限度,2016年通信PCB板產值占比首次超過計算機PCB板產值,占總量26百分之百,變成PCB行業第1大細分市場。通信譽PCB是到現在為止PCB行業最大細分領域,廣泛應用于無線網、傳道輸送網、數值通信、固網寬帶中,牽涉到背板、高速多層板高頻微波板多功能金屬基板等有關PCB產品。

5G建設頻帶高多頻化,幫帶通信譽PCB板量價齊升。5G建設一段時間基站先行,基站有關的通信譽PCB需要首先爆發。后續因5G時期信息傳道輸送速度群體提高,下游物聯網、消費電子等網絡流量爆發,5G網絡容積相較4G有表面化提高,通信譽PCB需要接著提高。

MassiveMIMO技術應用于5G基站中,5G基站的軟件和硬件架構顯露出來顯著變動。5G基站結構將4G基站中的BBU拆分為CU-DU二級架構,那里面DU是散布單元,CU是中央單元,具備非實時的無線高層協議處置功能。RRU和接收天線的組合在5G時期則直接挨整合為AAU,其數碼接口獨立扼制每個接收天線振子,變成主動式接收天線陣列。

對付上面所說的架構變更,基站射頻材料發生表面化變動:

1)5G對接收天線系統的集成度提出了更高的要求。AAU射頻板需求在更小的尺寸內集成更多的組件。同時為了滿意隔離的需要,這種事情狀況下,高多層PCB技術的應用是較為成熟的解決方案;因為這個在5G基站建設一段時間,AAU單元對高多層PCB板的需要將會大幅度升漲。

2)5G的辦公頻帶更高,發射功率相較4G顯露出來較大提高。高頻帶意味著對于PCB上游覆銅板料料的傳道輸送傷耗和散熱性能要求更高,材料要求更高,通信PCB板料向高頻化進展。

3)單站PCB用量大幅提高,5G基站疏密程度更高。MassiveMIMO的應用帶來部件數目的大幅提高,相應PCB運用平面或物體表面的大小增加,單基站AAU的PCB用量預計達到4000平方厘米,單基站高頻PCB材料總用量或有盼達到8000平方厘米。而5G運用信號傳道輸送頻帶升漲后,波段洞穿性減低,需求更多媒介基站施行信號傳道輸送中轉,5G宏基站疏密程度有盼達到4G時期的1.5倍,基站總量有盼成功實現量的打破,驅動通信PCB板料的需要升漲。

高頻高速PCB所用制作工藝困難程度升漲。對應5G多通道、大數值、極低延時的獨特的地方,對BBU(CU/DU)的處置有經驗提出更高要求。更大的流量要求接收天線具有64、128甚至于256通道數,相對付基站BBU數值處置有經驗提出更高的要求,高速PCB的用量相較4G顯露出來較大提高。AAU在5G時期的應用上也需求高速PCB,不過因為AAU的獨特的地方,BBU所用PCB板層數更高,平面或物體表面的大小更大。

在移動基站中,背板是移動基站中平面或物體表面的大小最大的線路板,背板是電子系統的中心組成局部,承受著連署、支撐各功能板的功能,并成功實現各子板信號的傳道輸送。5G時期下,背板的進展發展方向是承載子板的數目不斷增加、信號傷耗不斷減損。

多層板占比提高、基材轉向高頻材料的發展方向下,單個基站PCB平均價格有盼提高。5G對接收天線系統的集成度有更高要求,需認為合適而使用多層PCB,據Pris馬克,4層以上PCB在通信設施中用量占比合計超過70百分之百,那里面8-16層占比35.2百分之百。5G要達到高效率、多通道、大容積的標準,數值鏈路將更復雜、I/O(輸入/輸出)量更大,背板則要更高層數、超大尺寸、超大厚度、超多孔數和超高靠得住性,工藝困難程度遠超4G。高速板加工的中心工藝在層壓、鉆孔、電鍍等環節,更復雜的工藝將增加PCB加工環節的附帶加上值。這個之外,基材方面需求運用高速高頻材料,價錢將是原有材料的3~5倍。

5G基站運載PCB平面或物體表面的大小、層倍增加,通信PCB有盼迎來新一輪高提高。隨著5G傳道輸送數值大幅增加,對于基站BBU的數值處置有經驗有更高的要求,BBU將認為合適而使用更大平面或物體表面的大小,更高層數的PCB;AAU集成MassiveMIMO技術后也將在單站接收天線數目上顯露出來較大提高,接收天線數目預計在6-12根/站,每根150片左右的PCB用量,單片PCB平面或物體表面的大小也因5G通信頻帶增加而升漲,從4G時期的0.0015平方米升漲為0.0035平方米左右;況且AAU需求在更小的尺寸內集成更多組件,推升PCB高多層化和PCB高頻高速化,基站射頻PCB單站用量在3.15~6.30平方米/站。高頻高速PCB單位價錢至少為4G一段時間的1.5倍。

通信(基站)用PCB需要增速最快。中國移動存在的地方2.6GHz的5G建設開始的一段時間,PCB價值增量主要出處于基站PCB的ASP升漲,基站數目不會增加眾多,開始的一段時間群體建設音節或主要由中國電信和中國聯通貢獻。參照4G基站總建設規模據計數在400萬站左右,我們守舊估計5G宏基站建設總量在2025年時預計與4G基站持衡,參照4G頭一年的建設音節并做一定調試,預計2019年中國5G宏基站建設總量為12萬站左右。

依據以上如果,測算5G宏基站建設帶來的國內PCB投資總空間為300億元左右;吸收4G和3G的建設經驗,單年基站市場空間峰值將會在建設著手后大約第3~4年顯露出來,即2021~2022年左右成功實現,單年貢獻市場增量空間在97億元左右。

通信(基站)PCB線路板

5G+電子微創新驅動新一輪替交換機需要,單機PCB價值量升漲

5G逐層落到地上非常刺激新一輪替交換機需要,消費電子PCB需要有盼回升。5G逐層落到地上將非常刺激新一輪替交換機需要,5G時期智強手機單機PCB用量增加,同時手機玩弄化獨特的地方使智強手機市場對高端PCB產品如HDI板、FPC板的需要增加,消費電子用PCB市場也有盼迎來量價齊升。

隨同著5G換機周期,智強手機出貨量有盼回暖。依據IDC宣布的報告陳述,受宏觀經濟下行和智強手機匱缺重大創新,消費者換機周期拉長,2018年全世界智強手機出貨量為14.05億臺,同比下滑4.1百分之百。但隨同5G驅動的換機周期,智強手機出貨量有盼回暖。

5G手機滲透在2019年著手,預計隨著5G嘗試穩步推進滲透速度不斷加快。吸收4G建設一段時間4G手機滲透速度,預計5G手機出貨量在2019年進入了萌芽期,在基站建設和技術加速度完成熟推進的未來兩年進入了增速的爆發期,并在2022年達到增速峰巔。5G手機將延長下去小規模化、玩弄化發展方向,終端FPC、HDI板料用量增加,5G手機的迅速滲透將會推動HDI和FPC板市場需要升漲。

 

5G驅動智能終端市場進展,FPC和HDI市場空間很大

1、可折疊屏時期,FPC滲透率提高確認性高

FPC(柔性電路板,FlexiblePrintedCircuit)是以聚酰亞胺或聚酯薄膜為基材制成的一種具備高度靠得住性,絕色的可撓性印刷電路板。

FPC具備配線疏密程度高、重量輕、厚度薄、可屈曲和靈活度高等獨特的地方,適合智能終端小規模化和玩弄化發展方向。它可以自由屈曲、卷繞、折疊,沿襲空間布局要求恣意安置,并在三度空間恣意移動和伸縮,達到元部件裝配和導線連署的一體化。由于FPC的輕質化和可撓特別的性質,FPC在智能終端小規模化發展方向中市場份額越來越高。

PCB模塊的細分品類中FPC增速最快。Pris馬克預計2016年到2021年,FPC、HDI、多層板等年復合提高率均超過2百分之百,那里面FPC增速最快,達到3.4百分之百。

FPC下游應用途景集中在消費電子領域,未來將深度得到好處于5G為智能終端帶來的提高機緣。依據Pri馬克數值,FPC的下游應用途景集中在消費電子、交通工具電子和通信設施等領域,手機、平板、PC、消費電子等3C終端產品合計占FPC共80百分之百的應用,那里面智強手機占比為37百分之百之高。

FPC單機用量升漲發展方向表面化,技術迭代幫帶單價提高。以FPC下游最大應用市場智強手機為例,單機用量在智強手機功能多元化的過程中不斷增加。

5G時期FPC基材有可能迭代,LCP或變成未來主流。到現在為止FPC主要由聚酰亞胺或聚脂薄膜等柔性基材制成,依照基材薄膜的類型可以分為PI、PET和PEN等。那里面PI遮蓋膜FPC是最常見的軟板類型,可以進一步分為單面PI遮蓋膜FPC、雙面PI遮蓋膜FPC、多層PI遮蓋膜FPC剛撓接合PI遮蓋膜FPC。

在5G時期,高頻高速信號的傳道輸送獨特的地方對PCB板料的介電常數(Dk)和傳道輸送傷耗因數(Df)提出了較高要求。相較PI基材,LCP基材具備低吸水性、低膨脹性、介電常數小(Dk=2.9)和媒介傷耗因數小(Df=0.001-0.002)的優勢,能夠較好滿意5G時期高頻高速要求。預計未來認為合適而使用LCP基材的FPC有可能變成行業主流,LCP材料更迭將提高FPC單機價值量。

2、適合5G手機玩弄化進展,HDI市場有盼敞開

5G運用頻帶增加幫帶5G時期智強手機射頻模組化和小規模化,同時雙攝甚至于多攝的顯露出來以及手機玩弄化的需要驅動智強手機終端PCB小規模化和高疏密程度化。PCB技術層級不斷精進,以中國臺灣地區手機PCB板技術進展為例,從早期一次成型的全板貫穿的互連作法著手,進展至應用部分層間內通的埋孔及外層銜接的盲孔技術制作的盲/埋孔板,直到利用非機械成孔形式制作的高疏密程度互連基板HDI,手機板的線寬/線距也從早期的6/6(mils/mils)迭代至到現在為止HDI板的3/3-2/2(mils/mils)。

未來手機單機元部件用量升漲發展方向確認,HDI板將接著向更薄、線寬線距更小、盲孔更細微進展。依據Pris馬克預先推測,內存進展速度較快,不過手機還是是HDI板提高主要動力,預計占HDI板總量60百分之百以上,那里面微孔板增速最快,2016~2022 CAGR達到4.5百分之百左右。

 

電子化和智能化是交通工具進展發展方向,交通工具電子PCB量價齊升

交通工具的電子化和智能化發展方向將驅動車用PCB市場提高。交通工具電子是車體交通工具電子扼制裝置和車載交通工具電子扼制裝置的總稱,交通工具電子化程度隨著5G建設帶來的通信速率提高預計未來5年內會顯露出來較大提高,群體市場空間較大;未來交通工具電子主要進展發展方向是智能化;從ADAS向絕對半自動操縱過渡是較為確認的發展方向,PCB在交通工具電子中應用廣泛,動力扼制系統、安全扼制系統、車身電子系統、娛樂通信這四大系統中均有牽涉到;近年我國新能量物質交通工具出貨速度的迅速提高也將幫帶PCB的用量提高。

多層板是交通工具電子的主要需要。依據前瞻研討院的數值,4層~16層板在車用PCB中占比約為46.56百分之百,是交通工具電子PCB主要需要。

依據AT&S報告陳述的數值,2016年單輛交通工具的PCB均勻用量為55美圓,到2020年單輛交通工具PCB均勻用量將達到65美圓。新能量物質交通工具相形傳統交通工具的PCB均勻用量增加增添,因為這個新能量物質交通工具滲透率提高將是車用PCB市場的關緊提高點。

1、新能量物質交通工具電子PCB市場空間測算

交通工具電子化升班將拉動交通工具電子用PCB需要,依據我們的測算,新能量物質交通工具VCU、MCU、BMS所帶來的新增PCB需要約45.6億元。新能量物質交通工具主要分為兩品類型:純電動交通工具和混合動力交通工具。混合動力交通工具驅動系統由引擎發動機和馬達構成;純電動交通工具的動力系統為電力系統,將由電控系統絕對調換掉傳統交通工具的驅動系統,整車扼制器(VCU)、電機扼制器(MCU)和干電池管理系統(BMS)將帶來單車PCB增量空間。

依據VCU和MCU認為合適而使用的平常的PCB價錢為1000元/平方米,BMS主控線路板價錢約為15000元/平方米,從控板價錢在1500~2000元/平方米左右測算,新能量物質交通工具均勻單車PCB價值量超過2000元,大幅越過智能化、輕量化所帶來的提高幅度。

2018年全年,我國新能量物質交通工具產銷作別完成127萬輛和125.6萬輛,同比作別提高59.9百分之百和61.7百分之百。依照群體交通工具市場成熟,銷量增速較為牢穩和新能量物質交通工具銷量增速按10百分之百的效率一年一年地遞降測算,到2020年我國新能量物質交通工具年銷量有盼達到228萬輛,滲透率達7.45百分之百。國內新能量物質交通工具VCU、MCU、BMS所帶來的新增PCB需要約45.6億元,相當于16年全世界車用PCB市場的14.20百分之百。

2、半自動操縱交通工具電子PCB市場空間測算

額外,半自動操縱的經濟活動化,也將為車用PCB開辟廣大寬闊空間。依據NHTSA的分類,半自動操縱可以分為Level0至Level5五個標準,到現在為止半自動操縱處于level3;ADAS(高級操縱匡助系統,Advanced DrivingAssistant System)應用主要在車載攝像頭、車載雷達方向。盡管就現時的技術水準靜政策背景,要成功實現Level5,即絕對的半自動操縱尚有困難程度,不過不一樣程度的ADAS應用正在滲透,將為車用PCB開辟廣大寬闊生長空間。

在5G商用化加速的現階段,我國ADAS的市場進展增速預計將超過30百分之百,到2020年市場規模有盼靠近300億我國法定貨幣。

交通工具電動化和智能化進展雙輪驅動,車用PCB市場增加。接合交通工具電子化、智能化和新能量物質化兩大發展方向,車用PCB市場預計在未來五年內顯露出來較快增速;高頻高速化的需要使交通工具用PCB市場顯露出來結構性變動,高頻高速PCB提高空間相對更大,技術壁壘更高,市場集中度更大。

一方面,交通工具的電子化相形傳統燃油引擎發動機的驅動系統增加了電控系統對PCB的要求,另一方面,新能量物質交通工具的中心為干電池、電機和電控,與傳統交通工具相形其電子比例大幅增長。這兩大因素提高了PCB在交通工具行業的運用量,車用PCB市場規模由2009年的28億美圓增至2015年的49億美圓,年復合提高率為9.78百分之百,到2018已經靠近60億美圓。

同時,交通工具電子對于材料性能要求極高,這些個因素對于覆銅板行業來說不止增加了需要,也增長了中高端覆銅板的應用占比。

交通工具的電子化和智能化

全世界物聯網終端規模迅速提高,對應的PCB用量大幅提高

1、全世界物聯網市場規模迅速提高

物聯網經過智能感知、辨別技術與普適計算等通信感知技術,廣泛應用于網絡的合成一體中,被稱為繼計算機、互聯網在這以后世界信息產業進展的第三次浪潮。群體來看,全世界物聯網有關技術、標準、應用、服務尚處于開始走階段,物聯網中心技術和標準整體體系處于加快進展和構建過程中。

全世界物聯網產業市場規模呈迅速升漲之勢。未來幾年,全世界物聯網市場規模仍將迅速提高,麥肯錫預計2025年全世界物聯網市場規模均勻將達7.4萬億美圓。

隨著物聯網行業的迅速進展,全世界消費級IOT銷行額迅速提高。2017年全世界消費級IOT銷行額為4859億美圓,同比提高29.5百分之百,并第一次超過全世界智強手機銷行額。依據智研咨詢預先推測,2020年全世界消費級IOT銷行額將達到10689億元,到時候其銷行規模約為智強手機的2倍。

 

2、政策紅利助推中國物聯網市場進展

2018年,政務院及各地方政府頒布數量多相關于物聯網的政策,牽涉到工業、物流運送、醫療康健、品質管理、建造等領域。在國度政策的紅利下,中國物聯網市場進展迅疾,據CCIA數值,2020年我國物聯網產業整體體系基本形成,總體產業規模將打破2.5萬億。

物聯網產業的進展與可用連署數關系近有關。現時全世界可用連署數約為90億,據GSMA預先推測,到2025年將達到251億,潛伏市場規模將超過7萬億美圓。依據工信部數值,截止2018 H1,我國物聯網終端用戶數已達到4.65億,是今年前一年同期的2.5倍;中國移動在2018全世界合作火伴大會上宣告其物聯網連署數達5億,超過此前規劃的3.49億;中國聯通上半年連署數新增2000萬達到9000萬;中國電信規劃18年根連署數達1.4億。

智慧城市建設如火如荼,物聯網是智慧城市的神經器官傳道輸送整體體系。依據德勤宣布的《超級智慧城市報告陳述》,到現在為止全世界已開始工作或在建的智慧城市有1000多個,我國超過500座城市明確提出或正在建設智慧城市。2017年智慧城市市場規模高達4246億美圓,預計到2022年將提高至1.2萬億美圓,阿里、騰訊,華為積極獻身智慧城市建設。工業互聯網平臺經過部署各種傳感器打通設施與數值和服務,推動制作業數碼化轉型。數值顯露,2017年我國工業互聯網市場規模達到4677億元,2020年有盼提高到7000億。

物聯網終端歸屬電子設施,每臺設施成功實現電路都需求用到一定量PCB,物聯網終端設施暴增,將敞開終端用PCB的下游應用市場。

 

工控醫療設施電子化程度升漲,細分PCB市場得到好處

工控設施半自動化進展發展方向光明開朗,將帶來未來市場結構性優化。工控設施一般具備較高的防磁、防塵、防沖擊等性能,領有專用底板、較強抗干擾電源、蟬聯長時間辦公有經驗等獨特的地方,被視為一種加固的加強型計算機,用于工業扼制以保障工業背景的靠得住運行。

到現在為止我國已經成功實現了工業進展機械化,下一步向工業半自動化進展是明確發展方向,進展前面的景物一天一天地走向光明開朗;5G建設幫帶下游物聯網等設備和技術進展,加速工業半自動化孵育,工業半自動化扼制產品作為工業半自動化中的關緊一環,必將承此最近興起市場迅速進展。

隨著工業扼制的半自動化進展,工控設施電子化程度升漲,催產對上游關鍵電子部件PCB需要。據Pris馬克計數,2016年工控醫療領域PCB需要約為37.70億美圓,預計2016年至2021年工控醫療領域PCB需要復合提高率約為3.87百分之百。因為全世界人口進入老齡化,醫療攝譜儀的進展空間進一步增大,便攜式醫療、家用醫療設施的需要迅速提高。工控醫療領域的PCB需要以16層及以下多層板和單/雙面板為主,占比約為80.77百分之百,隨未來工業半自動化程度對設施性能和集成程度要求增長,預計16層以上的高性能PCB占比進一步提高,調換原有低層PCB市場。

 中醫療器械市場升漲空間很大,有盼帶來PCB增量。醫療設施指單獨或組合宜合使用于人的身體的攝譜儀、設施、用具、材料還是其它東西,而醫療用電子產品主要表達為醫療器械中的高科技醫療設施,其基本特點標志是數碼化和計算機化,如超聲儀、血液細胞剖析儀、便攜式醫療設施等。到現在為止我國的醫療器械行業市場中,高端醫療器械占比僅為25百分之百左右,75百分之百左右還是為中低端醫療器械,近年隨互聯網進展和人的總稱康健認識增長,醫療器械的普及和更新換代需要量很大,以我國為代表的最近興起市場潛在力量很大。據商業上的事務部數值,我國2016年醫療器械市場群體規模僅為3700億元,占群體醫療藥品市場規模的20百分之百左右,升漲空間很大,市場增速較快,未來將驅動PCB市場進展。

工控醫療增量空間值當期望,PCB提高再添動力。工業扼制、醫療器械領域PCB市場需要穩步升漲,很多PCB廠商積極考求部署涵蓋工業機器人、高端醫療設施領域。依據Pris馬克計數,2017年工業、醫療行業電子產品總體產值達到3,200億美圓左右,預計2017-2022年將以4.1百分之百的年復合提高率提高,至2022年產值預估達到3920億美圓。

工控醫療PCB線路板

航空航天機秘密載設施PCB需要興起,高多層板助力市場提高

航空航天PCB要求嚴明,HDI板料卡位用力。航空航天PCB產品主要用于航空航天的機載設施,機載設施又可分為航電系統和機電系統。航電系統主要涵蓋飛行扼制、飛行管理、座艙顯露、導航、數值與語音通信、檢查查看與告警等功能系統;機電系統主要涵蓋電力系統、空氣管兒理系統、燃油系統、液壓系統等功能系統。依據Pris馬克,2016年航空航天領域的PCB需要約為23.64億美圓,預計2016年至2021年復合提高率約為3.59百分之百。航空航天領域的PCB需要主要以高多層板為主,那里面8-16層板的占比無上約為28.68百分之百。

航空航天PCB

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