新一代無線移動通信網絡——5G，因其在物聯網之間的互聯互通中的主導作用而備受期待。5G的商用將為上下游產業(yè)帶來無限的市場機會。

PCB不僅為電子元器件提供電氣連接，還承載了電子設備的數字和模擬信號傳輸、電源、射頻和微波信號收發(fā)等業(yè)務功能。隨著5G的到來，對PCB電路板的需求和要求是什么？

5G消息層出不窮，網絡技術的新時代需要通信技術的發(fā)展。新一代無線移動通信網絡——5G，因其在物聯網之間的互聯互通中的主導作用而備受期待。5G的商用將為上下游產業(yè)帶來無限的市場機會。

PCB不僅為電子元器件提供電氣連接，還承載了電子設備的數字和模擬信號傳輸、電源、射頻和微波信號收發(fā)等業(yè)務功能。隨著5G的到來，對PCB電路板的需求和要求是什么？

高頻高速PCB將在5G中顯著受益

目前，通信領域是PCB最大的下游。據Prismark數據顯示，2017年全球通信電子領域PCB產值達178億美元，占全球PCB產業(yè)總產值的30.3%，且占比逐年持續(xù)提升。2017年PCB下游通信電子市場電子產值5670億美元，預計未來5年將保持2.9%的復合增長率。通信設備的PCB需求主要是高層板（8-16層PCB約占35.18%），8.95%的PCB需要組裝。

通信網絡建設本身對于PCB板有四個應用領域：無線網絡、傳輸網絡、數據通信、固網寬帶。5G建設初期，PCB需求的增長直接體現在無線網絡和傳輸網絡，對PCB背板、高頻PCB板、高速多層印制電路板的需求更大。

在5G建設的中后期，隨著5G高帶寬業(yè)務應用的加速滲透，如移動高清視頻、車聯網、AR/VR等業(yè)務應用的部署，也將有更大影響數據中心的數據處理和交換能力。預計2020年后，國內數據中心將從目前的10G、40G升級到100G、400G超大型數據中心。屆時，數據通信領域對高速多層電子線路板的需求將迅速增長。

5G建設推動PCB量價齊升

5G網絡具有高速、大容量、低時延的特點。除了為日常生活提供極大便利外，5G還在不斷滲透到物聯網和眾多工業(yè)領域。多元化業(yè)務需要實現真正的“萬物互聯”。與4G相比，5G覆蓋下的用戶體驗速度（0.1~1Gbps）、移動性（500+Km/h）、峰值速率（Tensof Gbps）、端到端時延（1ms級別）是4G的10倍流量密度（數十Tbps/Km2）是4G的100倍，綜合性能將遠超4G時代。

5G承載了很多高性能指標，需要滿足不同應用場景對差異化性能指標的需求。不同的應用場景所需要的性能是不同的。從移動互聯網和物聯網的角度來看，技術場景將主要包括連續(xù)廣域覆蓋、大容量熱點、低功耗大連接、低時延和高可靠性。

5G的到來將對通信PCB行業(yè)產生巨大影響。綜上所述，一方面是“量”的增加，另一方面是技術難度的增加導致“價”的增加。

5G的特點

5G宏基站數量預計超過500萬個，微基站數量預計超過1000萬個。5G時代，將采用“宏站+小站”組網模式。使用毫米波的5G基站傳輸距離很短，覆蓋能力大打折扣。為了降低成本，相應的解決方案是使用低功率的“微基站”。微基站成本低，輻射功率更均勻，將成為未來的主流技術。5G雖然在較高的頻譜中頻率較高，但與4G的較低頻譜相比，覆蓋范圍更小。為實現4G覆蓋，5G宏基站總數將達到4G基站的1.2-1.5倍，

5G基站的結構發(fā)生了重大變化。5G通信時代，5G高頻通信手機、毫米波技術、802.11ad高速WIFI等高頻高速應用解決方案逐漸成為市場新需求。在此前提下，對于PCB、FPC等底層電子元器件的升級需求也發(fā)生了變化，新工藝、新材料的升級演進成為未來電子行業(yè)的必然趨勢。

5G技術

5G基站結構由4G時代的BBU+RRU升級為DU+CU+AAU三級結構。4G基站結構：BBU（Base Band Unit）+RRU（Remote Radio Unit）+天饋系統。4G時代，標準宏基站由基帶處理單元BBU、射頻處理單元RRU和天線組成。RRU通過饋線連接到天線。5G基站結構：DU+CU+AAU。隨著5G網絡容量的增加和Massive MIMO的應用，5G基站將RRU和天饋系統組合成AAU（Active Antenna Unit）。由于5G天線數量較多，這樣可以減少饋線對信號造成的損耗。也可以在一定程度上降低成本。5G基站將BBU拆解為DU（Distributed Unit）和CU（Centralized Unit）。

提高AAU的PCB面積

采用Massive MIMO技術的AAU天線數量大幅增加。天線數量可能達到64、128甚至更多。5G基站的天線將集成在PCB上，相應的PCB面積也會增加。同時，濾波器等元件的數量與天線的數量成正比，元件數量的增加將進一步增加AAU的PCB面積。

5G頻段高，AAU對高頻板材料的需求增加。3G/4G網絡部署在3GHz以下頻段。全球5G網絡主流頻段選擇在3GHz、4.8GHz、6GHz以上的mmWave頻段，如28GHz、30GHz、77GHz等。天線和射頻作為基站的前端接收設備，需要極低的介電傳輸損耗和極高的熱導率。天線和射頻高頻材料的損耗和導熱要求高于主設備其他結構的應用要求。

頻段越高，傳輸速率和介損參數的標準越高，需要的高頻材料就越多。6GHz以上頻段的材料也需要適應毫米波頻段的特殊基材。不同頻段所需的高頻PCB材料用量不同，單價比4G應用的FR-4 PCB板高1.5-2倍左右。

大型5G宏基站增加PCB數量

根據賽迪顧問的預測數據，預計2026年5G宏基站數量將達到475萬個，約為2017年底328萬個4G基站的1.45倍。配套的小基站數量約為2倍宏基站。約950萬個，基站總數約1425萬個。PCB是基站建設中不可缺少的電子材料。如此大量的基站將產生巨大的PCB增量空間。

PCB行業(yè)5G的機遇與挑戰(zhàn)

5G網絡將提高印刷電路板供應商、電子設計公司和合同電子制造商的技術標準，以實現5G網絡所需的更高頻率和密度、更快的速度、對先進材料的理解和采用——所有這些都得到先進設計的支持能力。

目前，全球已進入5G發(fā)展階段。以高速、高頻、高密度、大容量PCB為核心元件的市場需求快速增長。通信領域的核心客戶已經明確表示，希望公司的PCB產品能夠與下游技術同步甚至超前發(fā)展，快速進入產業(yè)化階段。

與標準產品OEM不同，PCB是為下游客戶服務的定制產品，高度“定制化”。我們應該更深入地了解客戶的需求。5G是一項不時發(fā)展和創(chuàng)新的技術。如果我們不能滿足客戶的需求，與他們一起對產品進行更深入細致的研究，就很難在市場上取得進展。5G時代，很多產品對原材料和生產工藝都有很高的要求。只有在中國建立起良好的原材料供應體系，才能穩(wěn)定并迅速在5G PCB領域取得更大更強的成就。

審核編輯：郭婷