ECWC15第三天线下论坛介绍

ECWC15分三天进行，前两天是线上形式，第三天与国际电子电路深圳展同期召开。本文为当天会议概要，更多关于ECWC15的内容，欢迎访问www.ecwc15.org获取，线上研讨会将开放注册到2月。

 

 

01

5G 发展及其趋势分析

上午第一场是由中兴通讯股份有限公司总工程师刘哲先生带来“5G发展及其趋势分析”主题演讲。刘总工从5G技术及其发展、5G新基建产业链、PCB及其电子材料趋势分析、可靠性及其加固技术四个部分进行分享。

目前，5G的R16标准已于2020年7月冻结并发布，围绕创新能力拓展、已有能力挖潜、运维降本增效，加强5G服务行业的应用能力及效率提升……对超低时延超高可靠通信及海量机器通信进行了部署，将加快车联网（自动驾驶）、工业互联网、移动医疗等应用的快速落地。预计5G R16将于2021年上半年规模商用。R17将进一步解决无线接入网（RAN）升级的规范，更新现有协议并涵盖更多新技术。

刘总工强调，目前对5G影响比较大的是新冠疫情，疫情在短时间内改变人类工作和生活的方式，对移动通信网络的承载能力及稳定性提出很大挑战。全球超过90%以上的国家都在进行5G的建设，各国为提振经济都会在未来几年进行宏大的5G网络投资计划，可以预测，在未来的二三年中，5G移动通信基础设施建设的步伐将会进一步加快。5G用户数量在未来5年将呈现高速增长态势，到2025年，全球用户数量将达到2.8亿人。5G发展过程中，区域不平衡的现象仍将长期存在。北美、东北亚、西欧成为5G网络发展的龙头。

5G高频毫米波更多靠穿透直射完成信号传输，信号吸收和损耗的情况非常重要。因此在硬件设计上有三大变化，一是毫米波对材料的影响；二是微基站的变化，因覆盖小，基站数增加；三是多天线，大规模阵列天线，重新设计成有源天线。从站点看，4G到5G电路结构发生很大变化，无源天线变有源天线，RRU、BBU协同变为多频RRU、BBU协同，传输方式从铜缆变为光纤。5G大规模陈列天线，BBU用PCB尺寸变大导致PCB生产和组装以及材料的变化。信号完整性受反射、耦合、损耗影响。无损传输是不存在的，通路上的每一个节点都会造成损耗，损耗受控是一个真正的挑战。趋肤效应和介质损耗是引起插入损耗的两大原因。

对于材料要关注铜箔、树脂、玻璃布，都要重新再认识，并予以升级开发，在Dk和Df上进行改进。受趋肤效应影响，信号在导体中传输感受到的阻抗远大于导体在直流情况下的电阻。铜箔粗糙度越小，介质损耗越小，HVLP铜箔介质损耗明显小于RTF铜箔；从5G产品性能考虑，需要更低粗糙度的HVLP铜箔；但铜箔粗糙度降低，剥离强度也变小，会有细线路或小焊盘剥离风险。还要注意表面处理对信号影响，5G高频一般考虑OSP化银裸铜损耗最小。还要考虑不同铜箔与表面处理的信号损耗之间的关系，高频时信号传输的趋肤效应，使得进行表面ENIG处理后，信号在高阻值的Ni金属上传输，不但阻抗发生了变化，而且损耗更大。对于树脂体系，传统FR4树脂体系已不能满足要求，要求往PTFE改性材料演进。

对于油墨来说，常规阻焊油墨损耗因子远大于高速板材，对于5G毫米波PCB，为减少线路损耗，需要选择更低Df的阻焊油墨，在油墨的高分子设计时要考虑其影响。

在前期解决Dk/Df基础上，当前更应关注批次稳定性与湿漂、湿漂和频漂等问题，形成5G覆铜板成熟的产业链。

5G终端的高度集成，带来器件需求增加，包括新频段、高频率、大带宽、MIMO等，带来材料变化的要求。5G终端其电子材料（如胶带、屏蔽材料、导热材料、磁性材料、防水材料等）将步入加速替代期。

由于天线、摄像头增加，以及布局密度提高，手机终端材料变化很大。天线LCP成为主流，具有三大优势：电学性能优异，高频段功率损耗更低；LCP实现天线模组和射频连接线的耦合，且体积变小；LCP可实现高频电路的柔性埋置封装。但由于LCP供应商少，成本高，MPI材料有望成为5G中高频段天线选择之一。封装天线AiP将成为5G毫米波频段主流，它是通过半导体封装技术将天线与芯片集成在一起，目前已成为60GHz无线通信和手势雷达系统的主流天线技术，同时，在79GHz汽车雷达、94GHz 相控阵天线、122GHz/145GHz和160GHz传感器以及300GHz无线连接芯片中广泛应用。5G毫米波达到26GHz以上，意味着天线尺寸急剧缩小到毫米级，AiP天线也成为众多厂商研发的热点。

振子是天线的关键部件之一，传统金属材料重量大、成本高、安装复杂，5G时代塑料天线振子未来成为首选方案。3D选择性电镀塑料振子方案是应对5G新型天线的变化而诞生的全新工艺，包括注塑工业+激光工艺，其中激光工艺指在新型的塑料件上，用激光直接3D打印电路板的技术。

未来电磁屏蔽材料向导电性能好、加工工艺简单、性价比高，适合大量生产等方向发展，各种新材料在电磁屏蔽的创新应用将会得到更多发展。5G时代电子产品对热管理方案有着更高的要求，因此石墨材料将向厚度更薄、导热性更好，以及可加工为3D结构产品方向发展。

在可靠性和加固技术方面，刘总工提出了行业待努力的问题——高频电路焊点加固问题，电子材料如何应对？

5G在商用中不断改进，展望技术前瞻，6G星光初现，将全球推进万物智连时代，这时可能光传输将替代电传输，全光通讯技术将对PCB带来重大变革，但高频高速仍是主旋律。

刘总工呼吁，整个产业链的成熟才能带动整个生态链的变化，所以要携手共创5G生态。

02

工业互联网：多维感知与智能控制

微物联技术（深圳）有限公司首席执行官及创始人崔灿先生带来“工业互联网：多维感知与智能控制”的主题演讲。就工业互联网及其技术方案、核心关键技术以及对于电子电路来说及机遇和挑战进行分享。

工业互联网是互联网和新一代信息技术与全球工业系统全方位尝试整合集成所形成的产业和应用生态，是工业智能化发展的关键综合信息基础设施。工业互联网解决方案构成，包括设备/产品集成接入、网络互联、信息集成、工业互联网数据平台和云平台、工业互联网安全。基于此得出非常多的商业应用。

全球工业互联网产品新体系雏形初现，中国企业在此过程中发展也十分迅猛。其核心在于更多数据的采集以及更多数量的应用。目前存在数据获得难、智控难的问题。工业互联网/智能制造的关键技术在于多维感知技术+智能控制技术，其包括的产业就在于工业软件（传统软件+工业APP）、工业数据平台、工业控制系统（软件+芯片）、工业网格、工业传感/控制器四大方面。通过多感知以及多维控制，实现真正意义上的互联互通。

对于PCB产业方面工业互联网的机遇和挑战，一是使用工业互联网让生产、装备、精度快速提升，抓到量化的数据，实现量化的改善，而一旦出现异常问题，可以实现动态可溯。

03

PCB 制造导通孔黑影工艺应用

下午的开场演讲由深圳市贝加电子材料有限公司技术总监黄金先生带来，他的演讲主题是“PCB制造导通孔黑影工艺应用”，黄总通过工艺及能力说明、黑影与化学铜工艺对比，以及纳米石墨的特性及优势三大方面全面说明黑影工艺在PCB行业的应用前景。

贝加电子材料有限公司自21年前成立，发展十分迅速，2019年销售额突破4亿元人民币。同时，公司十分注重技术研发，于2016年，成为国内首家自主研发成功纳米石墨黑影工艺的企业，目前可提供整孔剂、黑影剂、定影剂全套药水方案。

黑影工艺是与化学铜平行的一种导通孔直接电镀工艺，由于该工艺中所采用的化学药水不含甲醛、重金属、螯合剂，符合绿色环保要求。同时，与化学铜氧化还原工艺不同，黑影是涂覆工艺，对于不同介电材料的表面活性不敏感，可处理各种金属化难度高的材料。这项工艺非常成熟，在PCB行业已有27年，应用领域涵盖了消费类电子、医疗、航空等领域，最具代表性的是美国航空航天局的火星探测器上就有用此工艺加工的PCB。

中国使用黑影工艺客户近65家，共计130条生产线（全球有300多条生产线），拥有成熟的PCB大量产经验。2020年中国综合PCB百强排行榜中前5大板厂有4家使用黑影工艺，其中2家使用20年以上。

黑影工艺流程简单，清洁整孔改变孔壁的电荷，吸附上带负电的石墨胶体，通过定影，除去板面及孔内过多的石墨，再烘干固化孔壁吸附的石墨，微蚀后，最终在金属孔壁上附着一层紧密且导电性能优良的石墨。

与化学铜工艺对比，黑影工艺更为环保，不含甲醛、重金属、螯合剂，废水少且处理简单。同时，黑影工艺成熟稳定：可靠性高，通过各项依赖度测试（镀铜与基铜直接连接，无应力或氧化问题）；基材附着力强，适合特殊高频表面光滑材料；灌孔佳，无H2（高AR）引起卡气泡孔破，适合水平工艺；可监控盲孔底部残留Smear或Laser漏钻，避免到后站电测才发现；石墨导体稳定，可有效降低阳极性玻纤丝CAF漏电现象；石墨本身没有氧化的问题，降低孔破及ICD风险。

包括人工、水电、设备、药水及废处在内的总运行成本低；无材料选择性问题；黑影主槽寿命长，1~2年更换一次，主槽保养频率低且耗材少；工艺简便，药液分析及管理方便，且占仓库库存小；可直接填孔，可直接对接图形转移选镀。

总之，黑影工艺是一种绿色环保节能减排且应用全面的成熟工艺，并可有效降低企业生产运行成本。随着PCB设计材料及孔型不断升级，黑影工艺是替代化学铜，并解决化学铜制程痛点的最可靠方案。

04

下一代显示器：增强视觉感知的人工智能

下午第二场是由TCL工业研究院（香港）有限公司总经理俞大海作主题报告，他从终端角度，利用半导体显示器的变化发展，告诉PCB从业人员如何应对未来要求，他的报告题目为《下一代显示器：增强视觉感知的人工智能》。报告分半导体显示技术趋势、人工智能在其中扮演的角色及相关应用。众所周知，半导体显示是半导体工业未来非常重要的方向。从CRT、LCD到OLED、QLED，未来的mini LED、micro LED，半导体显示改变了世界。在这个应用领域，除了半导体显示材料以外，还包括PCB和相关电子器件的合成，正是这些因素共同发展，让显示技术得到长足发展。目前，我们要用端到端的方法，开发人工智能感受引擎，核心解决传统精致画面背后复杂技术所带来的低效率，将软件应用于电视终端，让人工智能为用户带来不一样的产品感受。同时，人工智能在传统显示形态上也能带来本质上的改变，比如TCL近期推出的旋转智屏产品，电视屏幕不再是单一功能，也可以是手机和游戏机的延伸。

05

圆桌论坛

ECWC15特设圆桌论坛形式，由香港生产力促进局内地附属公司总经理贺俊强担纲圆桌论坛的主持人，分别邀请了清华东莞创新中心副主任邬新国作为学术界代表、深圳晶科鑫实业有限公司董事长孙刚作为企业界代表、华辰资本执行总裁欧凯作为资本界代表，就5G发展及对PCB产业带来的变革进行探讨。

PCB作为电子产业之母，是所有电子元器件的载体，扮演着承上启下角色，应用领域广阔。随着2019年5G时代来临，带来大量高频高速多层等高端PCB的放量，终端方面，5G手机面市以及AR/VR的落地，也为PCB注入了成长动力。

主持人提出第一个问题，目前5G有什么新的技术？5G业务发展的前提下，PCB产业如何获得更多变革及增量？

其中欧总讲道：“5G本身是技术迭代，但目前面临两大难题：一是成本没下降，比4G高一倍；二是功耗还很大，总结下来就是5G大规模技术还没有完全成熟。但时间周期不会太长，未来一二年，一旦大规模铺开，会对社会产生重大影响。”

三位嘉宾回答中都提到产业链，需要融合到生产的各个环节，甚至国际到国内全流通环节。主持人提出第二个问题：对于PCB行业来说，5G如何推动相关产业发展以及应用？

邬主任说道：“5G将推动中国PCB产业快速向高端演进，但PCB也会对5G带来反哺作用，比如小型化、多功能化，所有芯片都要靠PCB板进行连接，对可靠性、可折叠性提出很高要求，还要提升质量。不仅在量上还要在质的提高上作更多贡献。”

孙总表示：“中国作为PCB最大生产国，要注意供应链体系完善，疫情下更是体现出这个优势。5G机会点很多。”

欧总详细分析道：“5G带动对于PCB产业链来说就是智能制造加数字化生产，背后基于全球云计算和大数据的基础技术成熟。数字化时代，追求灵活性、柔性化制造是目前的解决痛点，本质逻辑是把有价值的数据进行提炼，回到产业本身，接下来要打通包括PCB、组装、元器件、方案设计产业链。目前上游供应链全部在做数字化流程打通。”

对于PCB来说，5G带来很大推动力，具有无限商机，从高端无线基站来说，首先5G传输距离的问题，要求基站点数更多，据统计，从覆盖要求与4G一致，则基站数量达到2~3倍，第二方面，终端、万物互联、车联网等需求落地，对于PCB数量来说，带来很大刺激。主持人提出第三个问题：在当前环境下PCB内地工厂订单状况会有什么变化？

邬主任谈道：“对于环保要求会加强，绿色制造压力会大，要未雨绸缪。”欧总表示：“从商业及工业链角度看，传感器、无线模块、小基站、工业控制设备爆发式增长，未来可期。对于工厂来说，投资智能化是必经之路。”

 

更多关于ECWC15的内容

欢迎访问www.ecwc15.org获取

也可直接联系ecwc15@hkpca.org

线上研讨会将开放注册到2月底

欢迎扫码关注我们的微信公众号

“PCB007中文线上杂志”

点击这里即可获取完整杂志内容。

#PCB  #ECWC15  #day 3  #第三天  #第15届  #世界电子电路大会